本文關(guān)鍵詞：動態(tài)流量平衡閥優(yōu)化研究及動態(tài)特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國家對“智慧城市”概念的提出,基于信息技術(shù)與自動化,運營商正尋求通過智能解決方案來應(yīng)對人口增長、資源浪費的挑戰(zhàn)。動態(tài)流量平衡閥作為一種自力式控制類閥門,在暖通空調(diào)、樓宇自動化中心等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及,而國內(nèi)產(chǎn)品大多以仿制為主,研究手段相對落后,長期依賴進口。在動態(tài)流量平衡閥理論研究方面,傳統(tǒng)的物理樣機試驗、開孔型線的理論計算公式已經(jīng)不能滿足高流量控制精度的要求,同時,在高壓差小開孔時,振動問題突出,嚴重影響了設(shè)備的實用性。針對上述問題,本文以我校與浙江盾安閥門有限公司合作研發(fā)的動態(tài)流量平衡閥為主體研究對象,開展了以下理論研究： (1)詳細介紹了動態(tài)流量平衡閥的結(jié)構(gòu)元件,描述了動態(tài)流量平衡閥保持出口流量恒定的工作原理。著重推導(dǎo)了動態(tài)流量平衡閥閥芯側(cè)面可變開孔型線的理論計算公式,并通過改進得到了考慮縫隙流量因素的改進公式。 (2)利用CFD商業(yè)軟件Fluent對動態(tài)流量平衡閥的流場模型進行靜、動態(tài)可視化研究,仿真模擬得出了動態(tài)流量平衡閥內(nèi)部流場的各項信息。通過靜態(tài)仿真模擬得到了不同工況下內(nèi)部流場的壓力、速度場圖,采用準動態(tài)方法,著重研究了不平衡力對流量控制精度的影響,同時探討了閥芯與閥芯殼體間隙流量的規(guī)律性；通過動態(tài)仿真模擬得到了不同時間下的流場信息,著重研究了雙級降壓閥芯優(yōu)化結(jié)構(gòu)對于壓力、速度波動情況的影響。 (3)探究了動態(tài)流量平衡閥振動的機理,利用ANSYS Workbench軟件對動態(tài)流量平衡閥流固耦合模型進行模態(tài)分析,結(jié)合理論研究及仿真模擬提出了減緩振動的優(yōu)化方案,探討了不同優(yōu)化方案對閥芯組件固有頻率及最大振型位移量的影響。 (4)搭建了高精度試驗臺,對動態(tài)流量平衡閥的初步樣機進行試驗,并提出了一系列的修正方案,研究了不同修正方案對流量控制精度的影響,驗證數(shù)值模擬的可靠性及修正方法的可行性。 通過以上對動態(tài)流量平衡閥分析及優(yōu)化研究,流量的控制精度已經(jīng)達到±5%,穩(wěn)定性得到提高,驗證了仿真模擬的準確性,為高精度且工作性能優(yōu)異的動態(tài)流量平衡閥系列產(chǎn)品的設(shè)計提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：動態(tài)流量平衡閥 控制精度 動網(wǎng)格 UDF 流固耦合 模態(tài)分析 固有頻率
【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】：2014
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 插圖索引11-13
• 附表索引13-14
• 第1章 緒論14-21
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究意義15
• 1.2 動態(tài)流量平衡閥的類型及特點15-18
• 1.2.1 按閥瓣形狀分15-16
• 1.2.2 按行程分16-17
• 1.2.3 按運動閥芯分17-18
• 1.3 動態(tài)流量平衡閥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-20
• 1.4.1 動態(tài)流量平衡閥的理論設(shè)計19
• 1.4.2 動態(tài)流量平衡閥靜動態(tài)流場研究19
• 1.4.3 動態(tài)流量平衡閥振動特性分析19
• 1.4.4 動態(tài)流量平衡閥試驗及優(yōu)化設(shè)計19-20
• 1.5 本章小節(jié)20-21
• 第2章 動態(tài)流量平衡閥理論設(shè)計研究21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 動態(tài)流量平衡閥結(jié)構(gòu)特征及工作原理21-23
• 2.2.1 動態(tài)流量平衡閥結(jié)構(gòu)特征21-22
• 2.2.2 動態(tài)流量平衡閥工作原理22-23
• 2.3 動態(tài)流量平衡閥設(shè)計23-30
• 2.3.1 動態(tài)流量平衡閥閥芯開孔理論計算23-29
• 2.3.2 動態(tài)流量平衡閥其他部件結(jié)構(gòu)設(shè)計29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 動態(tài)流量平衡閥內(nèi)部流場分析研究31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 動態(tài)流量平衡閥數(shù)學(xué)模型的建立31-32
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型的建立31-32
• 3.3 動態(tài)流量平衡閥流場實體模型的建立與計算網(wǎng)格劃分32-34
• 3.3.1 流場實體建模32-33
• 3.3.2 計算模型網(wǎng)格劃分33
• 3.3.3 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗33-34
• 3.4 動態(tài)流量平衡閥靜態(tài)內(nèi)部流場仿真實驗結(jié)果分析34-41
• 3.4.1 邊界條件及參數(shù)設(shè)定34
• 3.4.2 不同位移下壓力場分析34-35
• 3.4.3 不同位移下速度場分析35-36
• 3.4.4 準動態(tài)不平衡力分析36-40
• 3.4.5 不同閥芯與閥芯殼體間隙流量特性分析40-41
• 3.5 動態(tài)流量平衡閥流場模型動態(tài)數(shù)值仿真結(jié)果分析41-45
• 3.5.1 動網(wǎng)格技術(shù)及UDF42
• 3.5.2 流場模型設(shè)置42-43
• 3.5.3 動態(tài)流量平衡閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型對比分析43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 動態(tài)流量平衡閥穩(wěn)定性分析46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 動態(tài)流量平衡閥振動理論研究46-49
• 4.2.1 動態(tài)流量平衡閥小振動理論分析46-47
• 4.2.2 動態(tài)流量平衡閥模態(tài)理論分析47-49
• 4.2.3 預(yù)測-多步校正計算方法49
• 4.3 動態(tài)流量平衡閥閥芯組件振動特性分析49-52
• 4.3.1 閥芯組件流固耦合模型建立49-50
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分50
• 4.3.3 考慮流固耦合和彈簧力的預(yù)應(yīng)力模態(tài)計算及分析50-52
• 4.4 動態(tài)流量平衡閥振動解決方案52-57
• 4.4.1 閥芯徑向尺寸變大對振動的影響52-54
• 4.4.2 提高彈簧剛度對振動的影響54
• 4.4.3 其他結(jié)構(gòu)對于振動的影響54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 動態(tài)流量平衡閥試驗研究與優(yōu)化58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 試驗?zāi)康呐c流程設(shè)計58-60
• 5.2.1 試驗?zāi)康?/span>58
• 5.2.2 流程設(shè)計58-60
• 5.3 動態(tài)流量平衡閥修正優(yōu)化過程60-67
• 5.3.1 動態(tài)流量平衡閥初步設(shè)計60-61
• 5.3.2 動態(tài)流量平衡閥修正優(yōu)化61-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 附錄B 閥芯運動程序77-79
• 附錄C 壓力入口程序79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：動態(tài)流量平衡閥優(yōu)化研究及動態(tài)特性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274438