【摘要】： 本文以流體力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)為理論基礎(chǔ),結(jié)合目前國內(nèi)外對各種閥門試驗(yàn)系統(tǒng)的研究,并借助一些已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對多功能水力控制閥試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,繪制出試驗(yàn)系統(tǒng)圖。對各種儀器儀表進(jìn)行性能分析和選型研究,在此基礎(chǔ)上繪制出多功能水力控制閥試驗(yàn)系統(tǒng)安裝圖。對建立的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行分析,并選用相關(guān)閥門對試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)分析,驗(yàn)證多功能水力控制閥試驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精確性。在試驗(yàn)過程中,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和性能曲線繪制。該試驗(yàn)系統(tǒng)能測試水力控制閥的流量系數(shù)、流阻系數(shù)、水錘波動和時間之間的關(guān)系、減壓閥的壓差與流量曲線、安全閥的性能曲線等。 為分析閥門試驗(yàn)系統(tǒng)后續(xù)內(nèi)部流態(tài)特性的研究,本文利用大型商用計(jì)算分析軟件Fluent,對閥門進(jìn)行數(shù)值模擬研究。對被測試水力控制閥利用AutoCAD軟件建立閥門流道的物理模型,并使用Gambit軟件進(jìn)行流動計(jì)算域四面體網(wǎng)格的劃分;以清水為介質(zhì),選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型,利用SIMPLE算法進(jìn)行計(jì)算分析。得出閥門內(nèi)部流態(tài)、壓力場、速度場等。把所得模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,為該試驗(yàn)系統(tǒng)后續(xù)的內(nèi)部流場試驗(yàn)提供一定的參考。 本文通過對閥門的試驗(yàn)分析和數(shù)值模擬的研究,可以較好地總結(jié)影響閥門綜合性能的主要參數(shù)和內(nèi)部流態(tài),清楚地發(fā)現(xiàn)閥門初始設(shè)計(jì)的缺陷,為提出閥門改進(jìn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化方案提供了理論依據(jù),并為進(jìn)一步探索泵內(nèi)部液固兩相流動規(guī)律提供了一定的參考,這些對于閥門的研究與發(fā)展有著重要影響意義。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH134
【圖文】：

統(tǒng)設(shè)計(jì)最高壓力 1.6MPa，最大流量 450 m3/h，管道口徑有 DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300 和 DN400 等 9 種。為完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測試，閥門試驗(yàn)需要 2 個水池，即進(jìn)水池和出水池，其型式由開式和閉式 2 種，開式試驗(yàn)系統(tǒng)建造簡單，但需水量較大；而閉式試驗(yàn)系統(tǒng)建造較為復(fù)雜，但需水量較小，節(jié)省水資源。本試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)水箱和壓力罐相結(jié)合；開式和閉式相結(jié)合，綜合 2 種型式的優(yōu)點(diǎn)，為閥門試驗(yàn)提供更好的條件。為更好的模擬工程現(xiàn)場工況，本試驗(yàn)系統(tǒng)所有儀器儀表都采用現(xiàn)場比例安裝，閥門間的安裝距離都是按 10D 標(biāo)準(zhǔn)布置，壓力表、流量計(jì)等儀器儀表按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。試驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)置兩個小壓力罐，如圖 2.1 所示，試驗(yàn)閥門放置在其中間進(jìn)行，為節(jié)省空間，在兩壓力罐間布置兩層不同直徑的管道，管徑上層為 DN50、DN80、DN100、DN150 的小口徑管道，方便安裝與更換，下層為 DN200、DN250、DN300、DN400 的大口徑管道，利于試驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，兩層管道高度控制在 0.5m，便于人工操作，試驗(yàn)系統(tǒng)圖詳見附錄 B。

圖 2.2 圓柱殼應(yīng)力分析示意圖由于圓柱殼的經(jīng)線方向和軸線方向是一致的，因此，在圓柱殼中常將 zσ稱為軸向應(yīng)力。（2）環(huán)向應(yīng)力1ρ為殼體母線在所求應(yīng)力點(diǎn)的曲率半徑，圓柱殼體母線為直線，則=∞1ρ； MPasPDt902151.051.616002=×××σ ==（2-11可以看出，薄壁圓筒承受內(nèi)壓時，其環(huán)向應(yīng)力 tσ是軸向應(yīng)力 zσ的兩倍。由于圓筒體的縱焊縫主要承受環(huán)向應(yīng)力，而環(huán)焊縫主要承受軸向應(yīng)力，因此，縱焊縫的受力狀態(tài)比環(huán)焊縫惡劣，在制造和檢驗(yàn)等方面都應(yīng)有更嚴(yán)格的要求。2.3.1.4 封頭的設(shè)計(jì)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 郭靜;;供熱系統(tǒng)綜合節(jié)能技術(shù)措施探析[J];民營科技;2012年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王濤;井下安全閥試驗(yàn)檢測系統(tǒng)的研究[D];長春理工大學(xué);2011年

2 劉婧;高揚(yáng)程長距離壓力管路停泵水錘技術(shù)的數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2010年

3 吳迪;井下安全閥液體綜合試驗(yàn)系統(tǒng)的研究[D];長春理工大學(xué);2012年

本文編號：2713081