本文關(guān)鍵詞：高溫高壓球閥啟閉過程強(qiáng)度剛度及摩擦特性分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：閥門作為一種用來改變管路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向,控制輸送介質(zhì)的壓力和流量的一種壓力管道元件,廣泛應(yīng)用于石油、化工、航空航天等各種領(lǐng)域。閥門在啟閉過程中開度不斷變化,極易產(chǎn)生漩渦、二次流等復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài),這些流動(dòng)可能會(huì)引起閥門的故障,造成安全事故。又因?yàn)殚y門在使用中可能會(huì)接觸到高溫介質(zhì),高溫造成閥門熱變形和熱應(yīng)力,應(yīng)力集中對閥門的壽命影響很大。因此,針對這些現(xiàn)象,本文針對宣達(dá)實(shí)業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)的型號(hào)為6′′Q347Y-900Lb型號(hào)的球閥,建立球閥的三維模型并對球閥進(jìn)行流場的相關(guān)分析和熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,研究流場和溫度對球閥的影響。論文的主要工作如下:(1)利用三維軟件Solid Works和UG進(jìn)行球閥及其球閥流道模型的建立,采用ANSYSWorkbench自帶網(wǎng)格劃分工具和網(wǎng)格劃分軟件ICEM CFD進(jìn)行球閥結(jié)構(gòu)和流場網(wǎng)格的劃分。(2)對球閥從全開狀態(tài)到全關(guān)狀態(tài)的過程中不同開口度進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場特性和流固耦合分析,得出了穩(wěn)態(tài)工況下不同開度的流阻特性,并與理論計(jì)算值進(jìn)行對比;球閥的強(qiáng)度隨不同開度的變化情況。(3)根據(jù)已知的工況條件計(jì)算球閥的對流傳熱系數(shù),分別對球閥進(jìn)行不同溫度下的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,分析球閥的強(qiáng)度及其剛度隨溫度變化的情況,得出球閥強(qiáng)度與剛度隨溫度變化的曲線圖。(4)對球閥的閥座和球體進(jìn)行接觸摩擦分析,得出閥座的摩擦應(yīng)力及其滑動(dòng)位移,與球閥工作中的位移量比較,綜合流場和熱分析的結(jié)果得知球閥強(qiáng)度和剛度符合要求。
【關(guān)鍵詞】：球閥 流場 熱-結(jié)構(gòu)耦合 強(qiáng)度 摩擦
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題來源及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 球閥的種類及其特點(diǎn)15-16
• 1.4 本文研究內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 本論文計(jì)算基礎(chǔ)17-24
• 2.1 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)17-20
• 2.2 ANSYS workbench靜力學(xué)分析基礎(chǔ)20-21
• 2.3 熱力學(xué)數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 球閥建模與分析計(jì)算24-35
• 3.1 球閥的三維建模24
• 3.2 ICEM CFD網(wǎng)格劃分軟件24-28
• 3.2.1 ICEM CFD介紹24
• 3.2.2 ICEM CFD特點(diǎn)24-25
• 3.2.3 ICEM CFD文件類型25
• 3.2.4 ICEM CFD網(wǎng)格生成方法25-26
• 3.2.5 ICEM CFD網(wǎng)格輸出26
• 3.2.6 ICEM CFD工作流程及主要內(nèi)容26-28
• 3.2.7 網(wǎng)格質(zhì)量檢查28
• 3.2.8 網(wǎng)格輸出及后處理28
• 3.3 流場網(wǎng)格劃分28-30
• 3.4 流場邊界條件設(shè)置30
• 3.5 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分30-33
• 3.6 結(jié)構(gòu)分析邊界條件設(shè)置33-34
• 3.6.1 三維模型的導(dǎo)入方法33
• 3.6.2 材料參數(shù)設(shè)置33
• 3.6.3 結(jié)構(gòu)分析前處理設(shè)置及載荷與約束33-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第4章 球閥流場分析35-52
• 4.1 流場的相應(yīng)計(jì)算35-38
• 4.1.1 流量系數(shù)的確定35-38
• 4.2 流場分析38-46
• 4.2.1 壓力入口的流場分析38-45
• 4.2.2 流場特性分析45-46
• 4.2.3 流量系數(shù)與壓降的數(shù)值計(jì)算46
• 4.3 球閥的流固耦合分析46-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 球閥熱-結(jié)構(gòu)耦合分析52-68
• 5.1 球閥結(jié)構(gòu)分析52-53
• 5.2 球體與閥座的摩擦接觸分析53-58
• 5.2.1 摩擦學(xué)的發(fā)展介紹53-54
• 5.2.2 摩擦、磨損54-56
• 5.2.3 球閥的接觸摩擦分析56-57
• 5.2.4 球閥的磨損壽命預(yù)估57-58
• 5.3 熱-結(jié)構(gòu)耦合中球閥所需材料參數(shù)設(shè)定58-59
• 5.4 熱-結(jié)構(gòu)耦合的邊界及載荷條件59-63
• 5.4.1 球閥的密封面總作用力計(jì)算59-60
• 5.4.2 球閥閥桿總轉(zhuǎn)矩計(jì)算60-62
• 5.4.3 球閥熱-結(jié)構(gòu)耦合分析中對流傳熱系數(shù)的計(jì)算：62-63
• 5.5 熱-結(jié)構(gòu)耦合的應(yīng)力應(yīng)變分析63-67
• 5.6 繪制不同溫度下球閥的應(yīng)力及其應(yīng)變曲線67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 總結(jié)68
• 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：高溫高壓球閥啟閉過程強(qiáng)度剛度及摩擦特性分析與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：472467