本文關(guān)鍵詞：高溫高壓先導(dǎo)式過熱蒸汽疏水閥消聲減振分析研究　出處：《蘭州理工大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本論文是在科技部科技人員服務(wù)企業(yè)項目(編號:2009GJG10005)支持下完成。蒸汽疏水閥是保障蒸汽系統(tǒng)(加熱設(shè)備或蒸汽管網(wǎng))正常工作、凝結(jié)水回收利用、節(jié)約能源的重要自力式控制類閥門。其主要功能是阻汽通水排空氣。由于能源問題和工業(yè)規(guī)模的擴大,工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)大容量、高參數(shù)、高效低耗的趨勢,蒸汽疏水閥已應(yīng)用于超臨界、超超臨界核電站,高溫高壓下的過熱蒸汽疏水閥的主要作用是排除過熱度達不到要求的過熱或飽和蒸汽,其閥內(nèi)流體介質(zhì)的流動是典型的高速湍流流動,誘發(fā)流體振動,同時產(chǎn)生強烈的噪聲,最終導(dǎo)致閥門部件磨損。針對這一狀況,以甘肅紅峰機械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的過熱蒸汽疏水閥為研究對象,進行了以下一系列的研究,為設(shè)計出具有消聲減振且性能優(yōu)良的蒸汽疏水閥提供了可靠的理論依據(jù)。 運用CFD軟件FLUENT前處理器GAMBIT,根據(jù)過熱蒸汽疏水閥內(nèi)部的幾何結(jié)構(gòu)和流場特性,建立了過熱蒸汽疏水閥內(nèi)部流場的二維網(wǎng)格模型,利用數(shù)值計算對其流道內(nèi)的二維湍流流場進行模擬分析。基于時均化流場計算和大渦模擬兩種方法,分析了湍流流場的壓力分布、速度分布及渦流強度分布和特性,研究了過熱蒸汽疏水閥內(nèi)部的流動規(guī)律。找出產(chǎn)生振動與噪聲的流場誘因。 在流場分析的基礎(chǔ)上,通過FLUENT軟件中FW-H氣動聲學(xué)模型對過熱蒸汽疏水閥的汽流聲場進行頻譜分析,得到了湍流流場的壓力脈動曲線圖及確定了噪聲的頻譜范圍。 結(jié)合過熱蒸汽疏水閥流場分析及噪聲的頻譜特性,同時利用節(jié)流降壓的消聲原理設(shè)計了節(jié)流降壓消聲器。在消聲器的設(shè)計過程中選擇了合適的消聲器結(jié)構(gòu),并對消聲器的結(jié)構(gòu)尺寸進行合理設(shè)計,使其不僅滿足節(jié)省材料、減小體積,同時滿足降噪的目的。其次對消聲器進行了頻譜分析,對照過熱蒸汽疏水閥噪聲的頻譜分析圖,得出消聲器頻譜模擬的降噪量試驗結(jié)果與理論計算相吻合。 利用有限元軟件ANSYS對消聲器進行有限元模態(tài)分析,在ANSYS軟件中,采用Structural Shell 93單元類型及智能網(wǎng)格對節(jié)流降壓消聲器模型進行網(wǎng)格劃分,計算得到消聲器的前N階固有頻率和模態(tài)振型,進而判斷出所設(shè)計的消聲器滿足要求。
[Abstract]:This paper is completed under the support of the science and technology personnel service enterprise project of the Ministry of science and Technology (number: 2009GJG10005). Steam trap is an important self operated control valve to ensure normal operation of steam system (heating equipment or steam pipe network), condensate water recycling and energy saving. Its main function is to stop the steam and discharge the air. Due to the expansion of energy and industrial scale, industrial production has a large capacity, high parameter, high efficiency and low energy consumption trends, steam traps have been applied to super critical nuclear power plant, the main role of superheated steam traps under high temperature and pressure is excluded from overheating degree is not up to the requirements of overheating or saturated steam fluid the medium in the valve flow is a typical high-speed turbulent flow, fluid induced vibration, and produced strong noise, leading to wear of valve components. Aiming at this situation, the following research is done on the superheated steam trap produced by Gansu Hongfeng Machinery Co., Ltd., which provides a reliable theoretical basis for designing a steam trap with sound attenuation and excellent performance.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH134

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本文編號：1346827