本文關鍵詞：蠟式溫控閥控溫機理及內部流動特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蠟式溫控閥是一種可以調節(jié)流體流量和自動控制其出口流體溫度的調節(jié)裝置,依靠感溫包內的感溫蠟隨溫度變化所產生的膨脹力帶動閥桿工作,從而調節(jié)進入溫控閥的冷、熱流體流量,進一步有效控制出口混合流體的溫度。因其具有結構簡單、控溫性能好、操作簡單、自動化程度高等優(yōu)點,廣泛應用于各種熱力設備中,如供暖系統(tǒng)、淋浴系統(tǒng),內燃機車的潤滑油冷卻系統(tǒng)及各種液壓系統(tǒng)中。 針對洗澡水溫度過高而燙傷的問題,人們研究并開發(fā)了溫控閥,將溫控閥應用于洗澡設備后,結果表明溫控閥具有減少洗澡水燙傷的潛能。此外,將其用于太陽能熱水器中也可解決其使用過程中冷熱水難調,水溫忽冷忽熱的問題,實現對混合水溫的調節(jié)。因此,溫控閥的基本控溫實驗和內部流動特性研究對了解它的控溫特性、掌握影響溫控閥控溫的主要因素、節(jié)約能源具有重要意義。本文為了評估洗澡設備中蠟式溫控閥工作性能和安全性能,做了以下研究工作： 1.推導和分析了溫控閥的控溫數學模型,自行設計試驗系統(tǒng),進行溫控閥導桿位移隨感溫包溫度變化的實驗；將溫度調節(jié)手輪定位在38℃,在冷水入口溫度不變的情況下,改變入口熱水溫度,測量出口的水溫,進一步驗證溫控閥的控溫性能。結果表明：導桿位移隨感溫包溫度的變化呈S型曲線,其中感溫蠟的理想工作溫度為35℃-55℃,此區(qū)間為感溫蠟的固液兩相區(qū),在此區(qū)間感溫蠟的體積膨脹率最大。此外,溫控閥混合出口的水溫變化范圍在±1.5℃之間,靜態(tài)偏差小,線性度較好。 2.在建立溫控閥物理模型的基礎上,借助FLUENT軟件,對不同入口速度條件、不同熱水入口溫度、不同冷熱水入口比例下的溫控閥內部流場的總壓分布、總溫度分布的變化趨勢進行數值模擬,研究冷熱水入口速度、溫度及冷熱水比例對溫控閥內部流場的影響。結果表明：入口熱水的溫度及冷熱水入口比例是影響溫控閥控溫的關鍵因素,而入口速度對溫控閥控溫的影響不大。
【關鍵詞】：溫控閥 感溫包 控溫機理 內部流動 數值模擬
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 國內外研究現狀綜述及存在的問題13-17
• 1.1.1 發(fā)展歷史13-14
• 1.1.2 國外蠟式溫控閥的研究現狀14-15
• 1.1.3 國內蠟式溫控閥的研究現狀15-17
• 1.1.4 研究中所存在的問題17
• 1.2 課題研究的意義和目的17-18
• 1.3 本文的研究目標與內容18-20
• 第2章 溫控閥的結構原理及研究方案20-27
• 2.1 概述20
• 2.2 蠟式溫控閥的工作原理20-22
• 2.2.1 蠟式感溫包的結構21-22
• 2.2.2 工作原理22
• 2.3 溫控閥技術參數22-23
• 2.4 研究方案23
• 2.5 實驗內容23-26
• 2.5.1 感溫包內感溫蠟的膨脹性能測試24-25
• 2.5.2 恒溫閥的控溫性能測試25-26
• 2.6 實驗數據分析方法26-27
• 第3章 控溫數學模型及實驗結果分析27-36
• 3.1 溫控閥工作中的數學模型27-32
• 3.1.1 溫控閥出口溫度的數學模型27-29
• 3.1.2 導桿位移與感溫蠟體膨脹系數的關系29-32
• 3.2 實驗結果及分析32-34
• 3.2.1 感溫包內感溫蠟的膨脹性能研究32-33
• 3.2.2 溫控閥基本控溫特性實驗33-34
• 3.3 本章小結34-36
• 第4章 蠟式溫控閥CFD分析基礎36-45
• 4.1 CFD技術36-37
• 4.1.1 概述36
• 4.1.2 CFD計算方法36-37
• 4.1.3 工作流程及軟件結構37
• 4.2 FLUENT軟件簡介37-38
• 4.3 溫控閥流場的CFD分析過程38-41
• 4.3.1 流動控制方程38-40
• 4.3.2 溫控閥計算模型40-41
• 4.4 流體條件41
• 4.5 網格劃分41-44
• 4.5.1 網格類型41-42
• 4.5.2 網格單元的類型42-43
• 4.5.3 劃分網格43-44
• 4.6 本章小結44-45
• 第5章 蠟式溫控閥內部流場特性研究45-64
• 5.1 數值計算方法及邊界條件的確定45-47
• 5.1.1 數值計算方法45
• 5.1.2 計算收斂性的判據45
• 5.1.3 邊界條件的設定45-47
• 5.2 蠟式溫控閥不同入口速度下的流場數值模擬47-55
• 5.2.1 不同入口速度下內流場的總壓對比分析47-50
• 5.2.2 不同入口速度下內流場的總溫度對比分析50-53
• 5.2.3 不同入口速度條件下速度矢量圖53-55
• 5.3 蠟式溫控閥不同入口溫度下的流場數值模擬55-60
• 5.3.1 不同入口溫度下內流場的總壓對比分析55-57
• 5.3.2 不同入口速度下內流場的總溫度對比分析57-60
• 5.4 蠟式溫控閥不同冷熱水入口比例下的流場數值模擬60-63
• 5.4.1 不同冷熱水入口比例下內流場的總壓對比分析60-61
• 5.4.2 不同冷熱水入口比例下內流場的總溫對比分析61-63
• 5.5 本章小結63-64
• 結論與展望64-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄71

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  本文關鍵詞：蠟式溫控閥控溫機理及內部流動特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：327471