【摘要】：自動反沖洗疊片過濾器的反沖洗采用兩位三通電磁換向閥進(jìn)行控制,本論文對兩位三通電磁閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并且針對電磁閥在換向過程中極易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象,論文運用FLUENT動網(wǎng)格技術(shù)對閥桿的下降過程進(jìn)行了動態(tài)模擬,得出了閥瓣形式及換向時間與閥門換向水擊壓力之間的關(guān)系,提出了通過優(yōu)化閥瓣形狀及換向時間來解決此類閥門水擊問題的新思路,最后將閥瓣下降過程中水擊壓強的數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果表明數(shù)值模擬的結(jié)果是符合實際的。 一、根據(jù)對關(guān)鍵部位的應(yīng)力分析和強度校核結(jié)果,并參考最新的國內(nèi)外閥門設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對兩位三通電磁閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。 二、用Gambit 2.3.16建立了閥門過濾狀態(tài)及反沖洗狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)網(wǎng)格模型,對換向過程進(jìn)行了分析與劃分,將一個換向回合分為4個階段,分別是閥瓣下降過程1、2及閥瓣上升過程1、2,并用Gambit建立了各個階段初始時刻的動網(wǎng)格模型,設(shè)置了相應(yīng)的動網(wǎng)格邊界條件,之后將網(wǎng)格模型導(dǎo)入FLUENT6.3.26,對兩位三通電磁換向閥進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)及換向過程的動態(tài)模擬。模擬結(jié)果表明：通過觀察換向過程最終時刻的速度和壓力分布圖,發(fā)現(xiàn)閥門在換向時沒有發(fā)生氣蝕和水擊現(xiàn)象。 三、除了兩位三通電磁閥常用的快開閥瓣,本文將三種典型的調(diào)節(jié)閥閥瓣用于此閥主閥,對主閥閥瓣下降過程中的水擊壓強進(jìn)行對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)快開閥瓣在下降的初始階段壓強較高,為了安全起見,建議采用調(diào)節(jié)閥閥瓣。 四、通過對下降過程2、上升過程1不同換向時間的水擊壓強進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),閥瓣上升時間不同,最大壓強分布的位置和數(shù)值也不同,為了安全起見,對于不同的換向時間,應(yīng)該分別做模擬,找出最大壓強所在的位置,采取必要措施,如閥體壁厚局部加厚等措施,提高閥體強度,保證閥門的安全運行。且換向時間越短,產(chǎn)生最大壓強時,壓力場的分布越不均勻,閥門流場內(nèi)壓力差越大,閥門運行越不平穩(wěn),此時容易造成閥體的振動。
[Abstract]:The backwash of automatic backwash laminated filter is controlled by two-position three-way electromagnetic directional valve. In this paper, the structure of two-position three-way solenoid valve is designed, and the phenomenon of water hammer is easy to occur in the process of reversing solenoid valve. In this paper, the dynamic simulation of the descending process of valve stem is carried out by using FLUENT dynamic grid technology, and the relationship between valve disc form and reversing time and valve reversing water hammer pressure is obtained. A new idea to solve the water hammer problem of this kind of valve by optimizing the disc shape and reversing time is put forward. Finally, the numerical simulation results of the water hammer pressure during the disc descent are compared with the experimental results. The results show that the numerical simulation results are in line with the actual results. The main contents are as follows: 1. According to the stress analysis and strength check results of the key parts, and referring to the latest valve design standards at home and abroad, the structure design of the two-position three-way solenoid valve is carried out. Secondly, using Gambit 2.3.16, the steady-state mesh model of valve filtration and backwash is established, and the commutation process is analyzed and divided into four stages. The disc descent process and the disc rising process are respectively 1 / 2 and 1 / 2 respectively. The dynamic mesh model at the initial time of each stage is established with Gambit, and the corresponding dynamic grid boundary conditions are set up. Then the grid model is introduced into FLUENT6.3.26, to simulate the steady-state and commutation process of the two-position three-way solenoid reversing valve. The simulation results show that there is no cavitation erosion and water hammer in the valve by observing the velocity and pressure distribution at the final moment of the reversing process. Third, in addition to the quick opening disc commonly used in the two-position three-way solenoid valve, this paper applies three typical regulating valve discs to this valve main valve, and compares the water hammer pressure during the main valve disc descent. It is found that the pressure of the fast-opening disc is high in the initial stage of lowering. For safety reasons, it is recommended to adopt the regulating valve disc. Fourthly, by comparing the water hammer pressure at different commutation times in the descending process 2 and the rising process 1, it is found that the position and value of the maximum pressure distribution are also different with the different rising time of the disc. For the sake of safety, for different commutation times, Simulation should be done separately to find out the location of the maximum pressure and take necessary measures such as partial thickening of the body wall to improve the strength of the valve and ensure the safe operation of the valve. The shorter the commutation time is, the more uneven the pressure field is, the greater the pressure difference in the valve flow field is, and the more unstable the valve operation is, and the vibration of the valve body is easy to be caused at this time.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(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：2285079