發(fā)布時(shí)間：2017-09-19 18:23

  本文關(guān)鍵詞：基于CFD的滑板式調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：調(diào)節(jié)閥是管路系統(tǒng)中的重要控制部件,廣泛應(yīng)用于能源產(chǎn)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防工業(yè)、城市建設(shè)等各行各業(yè)中,調(diào)節(jié)閥性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的質(zhì)量,系統(tǒng)運(yùn)行的安全以及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益等重要因素,設(shè)計(jì)生產(chǎn)高性能的調(diào)節(jié)閥至關(guān)重要。水力特性是閥門設(shè)計(jì)的重要依據(jù),傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法通常是注重機(jī)械結(jié)構(gòu)而忽略了水力因素對(duì)閥門性能的影響,極大的限制了閥門性能的提高。而CFD技術(shù)作為研究閥門內(nèi)部流場(chǎng)水力特性的重要手段,運(yùn)用此技術(shù)從水力的角度對(duì)閥門進(jìn)行分析研究,對(duì)提高閥門性能具有重要的理論意義與工程實(shí)用價(jià)值。本文以某新型滑板式調(diào)節(jié)閥為研究對(duì)象,從閥門的水力角度出發(fā),運(yùn)用CFD方法對(duì)閥門內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算研究,并對(duì)流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。具體的研究工作如下:(1)按照滑板式調(diào)節(jié)閥的尺寸結(jié)構(gòu),利用SolidWorks進(jìn)行三維實(shí)體建模,提取閥門的內(nèi)部流道模型,并確定流通面積與行程之間的理論關(guān)系。(2)利用ICEM CFD軟件對(duì)閥門在不同開(kāi)度下的流道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并驗(yàn)證網(wǎng)格的無(wú)關(guān)性。(3)在CFD分析軟件Fluent中,對(duì)滑板式調(diào)節(jié)閥不同開(kāi)度下的內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行三維定常穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,得到調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)的可視化圖形結(jié)果,分析閥門內(nèi)部的壓力、速度及流線的分布規(guī)律;同時(shí)還分析了閥門的流量特性與流阻特性。(4)分析了滑板式調(diào)節(jié)閥節(jié)流槽孔的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)閥門流動(dòng)特性的影響規(guī)律,并根據(jù)分析結(jié)果提出了優(yōu)化意見(jiàn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)閥門結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：滑板式調(diào)節(jié)閥 CFD 流量特性 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 本課題的來(lái)源及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況9-11
• 1.2.1 調(diào)節(jié)閥國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況9-10
• 1.2.2 滑板式調(diào)節(jié)閥國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況10-11
• 1.3 CFD技術(shù)在閥門中的應(yīng)用11-13
• 1.3.1 CFD技術(shù)簡(jiǎn)介11
• 1.3.2 CFD在閥門中的應(yīng)用11-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13-14
• 2 調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動(dòng)特性數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)14-23
• 2.1 調(diào)節(jié)閥的節(jié)流原理14-16
• 2.2 流量系數(shù)16
• 2.3 流阻系數(shù)16-17
• 2.4 流量特性17-19
• 2.5 CFD數(shù)值模擬方法和分類19-20
• 2.6 流體控制方程20-21
• 2.7 湍流模型21-22
• 2.8 本章小結(jié)22-23
• 3 滑板式調(diào)節(jié)閥模型建立23-33
• 3.1 滑板式調(diào)節(jié)閥的工作原理23-24
• 3.2 滑板式調(diào)節(jié)閥三維建模24-27
• 3.3 滑板式調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)27-30
• 3.4 滑板式調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特性30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 4 滑板式調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬分析33-52
• 4.1 CFD求解過(guò)程及軟件介紹33-35
• 4.1.1 CFD的工作流程33-34
• 4.1.2 Fluent軟件簡(jiǎn)介34-35
• 4.2 CFD方法的可行性驗(yàn)證35-38
• 4.2.1 選取標(biāo)準(zhǔn)孔板35-36
• 4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)孔板的數(shù)值計(jì)算36-38
• 4.3 滑板式調(diào)節(jié)閥三維流道網(wǎng)格劃分38-41
• 4.3.1 ANSYS—ICEM簡(jiǎn)介38
• 4.3.2 劃分計(jì)算網(wǎng)格38-40
• 4.3.3 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證40-41
• 4.4 滑板式調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬計(jì)算41-51
• 4.4.1 不同開(kāi)度下調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)分析42-49
• 4.4.2 流量特性與流阻特性49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 滑板式調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析52-73
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)措施52
• 5.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算分析52-71
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)一的數(shù)值計(jì)算分析52-65
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)二的數(shù)值計(jì)算分析65-71
• 5.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 6 結(jié)論與展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張希恒;姚曉春;余建平;付碧坤;;V形調(diào)節(jié)球閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];閥門;2009年02期

2 郝嬌山;尚洪寶;蔣永兵;胡建;李黎;;煤化工專用黑水閥閥座流通性能研究[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2014年06期

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本文編號(hào)：883214