本文選題：水力失調　切入點：節(jié)能　出處：《浙江大學》2012年碩士論文

【摘要】：本文創(chuàng)新設計了一種機械結構簡單、通流能力強、流量控制精度高的大口徑動態(tài)流量平衡閥模型,該模型包含一種獨特的引壓結構。 針對該模型結構,論文嘗試選用同心環(huán)形縫隙流量公式設計該模型核心構件——閥芯曲線,并運用CFD方法對基于理論計算創(chuàng)建的模型在不同閥芯位移下的流動特性進行了數(shù)值模擬。數(shù)值模擬采用標準K-ε湍流模型和SIMPLE算法。通過分析數(shù)值模擬結果,論文得到了平衡閥閥芯軸向受力—閥芯位移曲線關系圖,兩者的線性相關性驗證了同心環(huán)形縫隙流量公式的可靠性；同時依據(jù)關系圖上存在的問題,論文不斷改進閥體結構設計,最終得到了具有高線性度的閥芯軸向受力—閥芯位移關系曲線的平衡閥模型,并驗證了引壓結構的可行性和效用性。預期能使用線性螺旋彈簧控制閥芯移動,達到控制流量恒定的目的。 為進一步驗證動態(tài)流量平衡閥的高精度性能,論文借助專門的高精度動態(tài)流量平衡閥流量壓差特性試驗平臺對設計的恒流量平衡閥實物模型進行了實驗研究,得到了實物模型的流量—壓差特性曲線。曲線結果表明該恒流量控制閥能通過線性彈簧實現(xiàn)高精度恒流量功能。實驗結果還證實了CFD數(shù)值模擬是進行動態(tài)流量平衡閥優(yōu)化設計和預測分析的一種可行有效的方法。 理論推導與實驗研究的結果還表明,改變彈簧彈性系數(shù)時,動態(tài)流量平衡閥的平衡流量值和工作壓差范圍將按一定規(guī)律變化,但對流量控制精度的影響較小因此,工程實踐中可以通過改變彈簧彈性系數(shù)值來滿足不同工作壓差范圍和平衡流量值的需求。 論文將設計的平衡閥與現(xiàn)有知名平衡閥制造商生產的動態(tài)流量平衡閥進行能耗對比,驗證了本設計閥門低能耗,高通流等特點。最后總結了DN=300mm口徑平衡閥的設計思路,為其他口徑的系列化產品設計提供一定的指導。
[Abstract]:In this paper, a large caliber dynamic flow balance valve model with simple mechanical structure, strong flow capacity and high flow control accuracy is designed.Aiming at the structure of the model, this paper tries to select the concentric annular slot flow formula to design the core component of the model-the valve core curve.The flow characteristics of the model based on theoretical calculation under different spool displacement were simulated by CFD method.The standard K- 蔚 turbulence model and SIMPLE algorithm are used in the numerical simulation.By analyzing the numerical simulation results, the paper obtains the balance valve core axial load-valve core displacement curve diagram, the linear correlation between the two verified the concentric annular slot flow formula reliability, and according to the relationship between the existing problems,In this paper, the design of valve body structure has been improved continuously, and the balance valve model with high linearity of axial load-core displacement curve has been obtained, and the feasibility and utility of the lead pressure structure have been verified.A linear coil spring is expected to be used to control the movement of the spool to achieve the purpose of constant flow control.In order to further verify the high precision performance of the dynamic flow balancing valve, the physical model of the designed constant flow balance valve is experimentally studied by means of a special high precision dynamic flow balance valve flow pressure differential test platform.The flow-pressure difference characteristic curve of the physical model is obtained.The curve results show that the constant flow control valve can achieve high precision constant flow function by linear spring.The experimental results also prove that CFD numerical simulation is a feasible and effective method for optimal design and prediction of dynamic flow balancing valve.The theoretical derivation and experimental results also show that when the spring elastic coefficient is changed, the balance flow value and the working pressure difference range of the dynamic flow balancing valve will change according to certain laws, but the influence on the flow control accuracy is small.In engineering practice, the spring elastic coefficient can be changed to meet the requirements of different range of working pressure difference and balance flow value.This paper compares the energy consumption of the designed balance valve with the dynamic flow balance valve produced by the famous balance valve manufacturer, and verifies the characteristics of the design valve, such as low energy consumption and high flow passage.Finally, the design idea of DN=300mm caliber balance valve is summarized, which provides some guidance for the series product design of other caliber.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH134

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本文編號：1712331