控制閥的流量調(diào)節(jié)特性研究在流體控制工程中有著十分廣泛的應(yīng)用。普通控制蝶閥因流量特性差、調(diào)節(jié)精度不高、調(diào)節(jié)范圍偏低等缺點(diǎn),只能應(yīng)用于簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)控制。本文通過(guò)在普通蝶閥的基礎(chǔ)上安裝多孔凹槽配流板,結(jié)合閥門工程計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式,創(chuàng)新提出了一套加權(quán)投影通流面積與閥門通流能力變化規(guī)律的配流設(shè)計(jì)思想,研究開(kāi)發(fā)了三種不同結(jié)構(gòu)的新型控制蝶閥。論文對(duì)不同配流板的蝶閥模型三維湍流流動(dòng)進(jìn)行了大量的數(shù)值分析,數(shù)值計(jì)算采用了RNGk-ε湍流模式和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的SIMPLE計(jì)算方法,通過(guò)對(duì)物理模型的數(shù)值研究,獲得了閥門相對(duì)流量系數(shù)（Kvs’）與閥門相對(duì)開(kāi)度（θ’）間的數(shù)學(xué)關(guān)系,即閥門的CFD流量調(diào)節(jié)特性關(guān)系。論文專門設(shè)計(jì)制作了閥門特性試驗(yàn)臺(tái),對(duì)新型控制蝶閥產(chǎn)品模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,獲得了閥門的相對(duì)流量系數(shù)與相對(duì)開(kāi)度間的實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)特性規(guī)律。數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究的對(duì)比結(jié)果表明,CFD技術(shù)對(duì)配流板模型的創(chuàng)新研發(fā)是完全可行的。本文提出的加權(quán)投影通流面積與閥門通流能力變化規(guī)律的設(shè)計(jì)方法所得的新型控制蝶閥具有理想的流量特性。通流加權(quán)投影面積與流量系數(shù)的變化規(guī)律為控制蝶閥的新模型設(shè)計(jì)和研究具有指導(dǎo)作用。本論文成果具有十分重大的工程應(yīng)... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

1原始普通蝶閥控制輕，開(kāi)啟和制特性

型實(shí)驗(yàn)儀器及其設(shè)備系統(tǒng)和發(fā)展測(cè)量方法。為了能對(duì)每一個(gè)合理的計(jì)算模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，我們特意搭建了一個(gè)專門配置高精度流量測(cè)量和壓差測(cè)量的閥門特性試驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的示意如圖2.4.1所示。實(shí)驗(yàn)中的管道采用普通水管，水箱中的水經(jīng)過(guò)濾后利用變頻水泵輸配到被測(cè)控制閥。在被測(cè)閥門前安裝高精度超聲波流量計(jì)，用來(lái)測(cè)量通過(guò)控制蝶閥的流量值，并配有玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)用以校驗(yàn)超聲波的測(cè)量精度。高精度壓差傳感器與被測(cè)控制蝶閥相并聯(lián)，用來(lái)測(cè)量閥前后的壓差值。閥門通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)，控制電信號(hào)大小以精確調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度。在不同的閥門開(kāi)度(行程)下，通過(guò)改變變頻泵的電機(jī)頻率、并適度配合調(diào)節(jié)閘閥(我們采用普通閘閥進(jìn)行節(jié)流)的開(kāi)度，使被測(cè)閥門兩端的壓差A(yù)P和通過(guò)閥門的流量發(fā)生變化，利用快速數(shù)據(jù)采樣和信號(hào)處理

將流經(jīng)控制蝶閥縮流處的區(qū)域投影在管道橫截面上，形成投影通流面積A，然后對(duì)此區(qū)域離散化，離散成大小相近的三角形區(qū)域，每個(gè)三角形面積用人來(lái)表示，如圖3.2.3所示。在此，我們引入一個(gè)影響因子睿，定義:再一心·(l一咨， )(3.2.1)其中:再:帶有影響因子的投影通流面積單元;r為面積單元中心離管道中圖3.2，3蝶閥通流投影面積由式可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)r=0時(shí)，A。=凡心的距離，R為管道半徑;，通流面積單元?jiǎng)偤梦挥诠艿乐行奶帲c孔板的情況相似

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3109128