核電調(diào)節(jié)閥是核電站中使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送與控制設(shè)備。在高壓差環(huán)境下,調(diào)節(jié)閥很容易產(chǎn)生空化,而空化現(xiàn)象往往會(huì)導(dǎo)致閥門流量特性發(fā)生變化,嚴(yán)重時(shí)甚至破壞閥門與管道結(jié)構(gòu),從而對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。因此,閥門空化現(xiàn)象的有效評(píng)估與檢測(cè)對(duì)于核電系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要的意義。為了實(shí)現(xiàn)閥門空化現(xiàn)象的有效評(píng)估與檢測(cè),本文以閥板作為研究對(duì)象,采用理論、仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,研究閥板空化特性與空化程度的判斷方法,為后續(xù)閥門空化現(xiàn)象的診斷技術(shù)研究提供理論與實(shí)驗(yàn)支撐。首先,基于兩相流和空化模型,建立了閥板流動(dòng)過程仿真模型,研究了閥板結(jié)構(gòu)參數(shù)、工況參數(shù)對(duì)于流量和空化的影響規(guī)律。然后,基于自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,設(shè)計(jì)了 D8和D16單孔閥板,研究了前后壓力、壓差、溫度對(duì)于流動(dòng)過程的影響,并利用設(shè)計(jì)的透明石英玻璃管段觀察到了空化現(xiàn)象。最后,通過實(shí)驗(yàn)與仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比分析驗(yàn)證了仿真技術(shù)的有效性,進(jìn)而結(jié)合仿真數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算了閥板壓力恢復(fù)系數(shù),給出了閥板流量特性,研究了閥板空化程度表征系數(shù),以表達(dá)閥板空化的劇烈程度,從而為后續(xù)閥門空化現(xiàn)象有效評(píng)估與檢測(cè)技術(shù)的研究提供理論支撐。通過閥板空化特性的理論、仿真與實(shí)驗(yàn)研究,... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線流程圖??１．３．２研究目標(biāo)??為了實(shí)現(xiàn)閥門空化現(xiàn)象有效檢測(cè)與評(píng)估，本文以結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單的閥板作為研究??對(duì)象，通過結(jié)合現(xiàn)有的理論知識(shí)，利用仿真技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究手段，在不同工況下，對(duì)閥??

Ｎｕｒｉｃｋ做了關(guān)于節(jié)流孔空化的實(shí)驗(yàn)研宄，得到了節(jié)流孔在不同壓差下的流量系數(shù)與??空化數(shù)的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)圖。??實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛶缀螆D形如圖３．１所示。??在前處理軟件Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ中對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格圖如圖３．２所示：??＂?１）４＝４０，０?Ｉ?°．｜?■???１１??ｒｉ????圖３．１幾何模型圖?３．２網(wǎng)格模型圖??將網(wǎng)格文件導(dǎo)入Ｆｌｕｅｎｔ設(shè)置，檢查網(wǎng)格，邊界條件規(guī)定進(jìn)口總壓力與出口壓力，湍??流模型采用Ｒｅａｌｉｚａｂｌｅ?ｋ－ｆ模型，離散方程的求解方法采用ｃｏｕｐｌｅｄ算法。對(duì)其進(jìn)行不??同入口壓力下的數(shù)值模擬計(jì)算。計(jì)算收斂后，可在Ｆｌｕｅｎｔ的Ｒｅｐｏｒｔ選項(xiàng)里計(jì)算出進(jìn)出口??流量。??保持出口不變，出口壓力巧＝９５００ｐａ，改變?nèi)肟趬毫Γ稹�，仿真不同進(jìn)口壓力工況下??１３??

?２．０??空化數(shù)??圖３．３仿真與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比曲線??從圖３．３可以看出，仿真所得流量特性曲線和實(shí)驗(yàn)所得流量特性曲線有較好的吻合，??從而證明穩(wěn)態(tài)情況下ＣＦＤ二維數(shù)值模擬技術(shù)的有效性。??３．２．２基于調(diào)節(jié)閥流量特性數(shù)據(jù)仿真技術(shù)有效性驗(yàn)證??為了驗(yàn)證本文三維數(shù)值模擬仿真的有效性，對(duì)調(diào)節(jié)閥的流量特性進(jìn)行數(shù)值模擬。首??先采用計(jì)算流體力學(xué)軟件分析了不同開度下的閥內(nèi)流動(dòng)規(guī)律，得到流場(chǎng)中壓力和速度分??布，通過計(jì)算繪制流量特性曲線。最后，采用實(shí)驗(yàn)的方法分析閥門流量特性，通過計(jì)算??繪制閥門流量特性曲線。結(jié)果分析表明，模擬值與試驗(yàn)值有較好的吻合，并且流量系數(shù)??曲線光滑連續(xù)，滿足設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了三維數(shù)值模擬的可靠性。??（１）仿真模擬過程??利用實(shí)體建模軟件ＮＸ建立ＤＮ１００套筒式調(diào)節(jié)閥的流道模型。通過移動(dòng)閥芯，可??得到調(diào)節(jié)閥在不同開度工況下的幾何模型。５０％開度下調(diào)節(jié)閥的流道幾何模型如圖３．４??所示。??建立１０％、３０％．．．１００％行程時(shí)的流道模型。在Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ中對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]調(diào)節(jié)閥閃蒸和氣蝕現(xiàn)象分析[J]. 張曉寧.  廣東化工. 2013(12)

博士論文
[1]液壓節(jié)流閥中的空化流動(dòng)與噪聲[D]. 陸亮.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]高壓差迷宮式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動(dòng)特性分析研究[D]. 徐曉剛.蘭州理工大學(xué) 2013
[2]高壓差調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流體流動(dòng)規(guī)律與汽蝕仿真研究[D]. 侯璐瑤.北京化工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2953335