本文關(guān)鍵詞：直通式截止閥的流場(chǎng)分析對(duì)比與試驗(yàn)研究

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【摘要】：截止閥廣泛的應(yīng)用在管路系統(tǒng)中,在系統(tǒng)調(diào)節(jié)方向和流體傳動(dòng)中承擔(dān)著重要作用,通過(guò)不同的閥芯開度用來(lái)調(diào)控管路出口處流體介質(zhì)壓力的大小與流量。所以,了解流體在閥腔體內(nèi)部的流動(dòng)規(guī)律,有助于合理的選擇閥芯結(jié)構(gòu)和流體介質(zhì)的流向有著重要意義。而隨著CFD技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為研究閥體內(nèi)流場(chǎng)提供了一種可行的方法。論文以一種直通式截止閥作為研究對(duì)象,通過(guò)數(shù)值分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合對(duì)比的方法,分別在流體介質(zhì)不同的流向下,分析和對(duì)比兩種流向下閥體內(nèi)流場(chǎng)的特性及其穩(wěn)定性,并對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析,同時(shí)對(duì)該截止閥進(jìn)行試驗(yàn)加以驗(yàn)證。具體內(nèi)容可歸納如下:論文依據(jù)所提供的的直通式截止閥參數(shù),加以計(jì)算設(shè)計(jì)并作出CAD圖紙,根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu)尺寸,使用常用的三維建模軟件solidworks,對(duì)該截止閥閥體、支架、手輪、閥蓋、閥瓣和連接件結(jié)構(gòu)構(gòu)建三維模型并加以裝配。抽取出截止閥的內(nèi)流道,應(yīng)用CFD網(wǎng)格技術(shù),使用結(jié)構(gòu)性適應(yīng)強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)該截止閥的閥體流道運(yùn)算區(qū)域進(jìn)行離散化處理,用ICEM來(lái)生成網(wǎng)格�；贜-S控制方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,讓閥處在十個(gè)不同的開度下,對(duì)其流道內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)進(jìn)行定常穩(wěn)態(tài)三維數(shù)值模擬分析。求得在相同的邊界條件下閥體內(nèi)部的壓力、速度、和速度矢量分布圖。依據(jù)得到的云圖,分析對(duì)比兩種不同介質(zhì)流向下腔體內(nèi)部的壓力、速度等的計(jì)算數(shù)據(jù),找出其相似點(diǎn)和不同點(diǎn)。對(duì)該截止閥進(jìn)行試驗(yàn)研究,分別將介質(zhì)從低進(jìn)高出和高進(jìn)低出兩個(gè)方向進(jìn)行外特性試驗(yàn),得出試驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制出截止閥在不同開度下的流量、流阻特性曲線圖。將試驗(yàn)結(jié)果和模擬分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究,試驗(yàn)驗(yàn)證了模擬計(jì)算的正確性和可行性,依據(jù)試驗(yàn)和模擬結(jié)果在文中說(shuō)明介質(zhì)低進(jìn)高出與高進(jìn)低出時(shí)截止閥各自有什么特點(diǎn)。為進(jìn)行進(jìn)一步的探索研究,在相同的閥體腔道內(nèi),對(duì)閥門進(jìn)行優(yōu)化分析,通過(guò)修改閥瓣結(jié)構(gòu),對(duì)比兩種不同閥瓣結(jié)構(gòu)下流場(chǎng)的穩(wěn)定性和閥門外特性,得到在不同閥瓣結(jié)構(gòu)時(shí)流場(chǎng)的特性曲線圖。表明內(nèi)旁通結(jié)構(gòu)的閥瓣更有利于流體介質(zhì)的流通,能夠一定程度上減小流體的流動(dòng)阻力,也能減小介質(zhì)流向?yàn)楦哌M(jìn)低出時(shí)的開啟力,同時(shí)也能使閥門結(jié)構(gòu)更為緊湊。通過(guò)上述的對(duì)比分析研究,能為截止閥流場(chǎng)流道的優(yōu)化及不同介質(zhì)流向下截止閥的安裝方向提供一定的借鑒和參考作用。
【關(guān)鍵詞】：截止閥 介質(zhì)流向 流場(chǎng)分析 對(duì)比分析 試驗(yàn)研究
【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12-19
• 1.1 課題研究的意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究狀況及分析15-17
• 1.4 截止閥研究的工程背景17
• 1.5 課題來(lái)源與主要研究工作17-18
• 1.6 課題的創(chuàng)新點(diǎn)與關(guān)鍵性問(wèn)題18
• 1.7 本章小結(jié)18-19
• 第2章 截止閥的分類和計(jì)算設(shè)計(jì)與數(shù)值分析理論19-28
• 2.1 截止閥的簡(jiǎn)單分類19
• 2.2 截止閥基本結(jié)構(gòu)與工作原理19-20
• 2.3 截止閥主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算20-23
• 2.3.1 截止閥密封面結(jié)構(gòu)20
• 2.3.2 密封面上的壓力計(jì)算20-22
• 2.3.3 閥桿的受力分析22-23
• 2.3.4 閥體強(qiáng)度的計(jì)算23
• 2.4 數(shù)值分析的理論基礎(chǔ)23-27
• 2.4.1 CFD求解過(guò)程23-24
• 2.4.2 網(wǎng)格的劃分24-25
• 2.4.3 湍流模型25-26
• 2.4.4 邊界條件的設(shè)立26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 不同介質(zhì)流向下的流場(chǎng)對(duì)比分析28-39
• 3.1 兩種介質(zhì)流向下內(nèi)部流場(chǎng)的對(duì)比分析28-38
• 3.1.1 20%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析28-31
• 3.1.2 50%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析31-34
• 3.1.3 100%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析34-38
• 3.2 本章小結(jié)38-39
• 第4章 截止閥的試驗(yàn)研究39-45
• 4.1 截止閥的試驗(yàn)研究39-41
• 4.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)39-40
• 4.1.2 試驗(yàn)參數(shù)40
• 4.1.3 試驗(yàn)步驟40-41
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比41-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第5章 兩種閥瓣結(jié)構(gòu)下的流場(chǎng)對(duì)比分析45-53
• 5.1 兩種閥瓣結(jié)構(gòu)下內(nèi)流場(chǎng)的分析比較45-50
• 5.1.1 20%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析45-47
• 5.1.2 50%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析47-48
• 5.1.3 100%開度時(shí)的計(jì)算對(duì)比分析48-50
• 5.2 兩種閥瓣結(jié)構(gòu)下截止閥特性曲線比較圖50-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論與展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：943258