本文關(guān)鍵詞：基于Workbench的全量型安全閥溫度場(chǎng)和流場(chǎng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)工業(yè)的高速發(fā)展，，機(jī)械、石化、冶金、造船、國(guó)防、民生等諸多領(lǐng)域?qū)﹄娏μ岢隽似惹行枨蟆３R界和超超臨界火電機(jī)組成為我國(guó)未來(lái)火電機(jī)組的主要發(fā)展方向。全量型安全閥作為機(jī)組高壓端的安全裝置，依靠介質(zhì)壓力和自身的彈簧力開(kāi)啟和關(guān)閉，具有運(yùn)行安全、性能可靠、關(guān)閉嚴(yán)密、排放系數(shù)大、開(kāi)啟壓力準(zhǔn)確、啟閉壓差小、密封性好、調(diào)整方便等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法難以滿足此類高參數(shù)閥門(mén)的技術(shù)要求，必須采用仿真分析方法研究閥門(mén)的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)特性。 首先，分析全量型安全閥的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，建立全量型安全閥數(shù)學(xué)模型。根據(jù)熱力學(xué)、流體力學(xué)和熱工理論基本定律分別建立閥體熱傳導(dǎo)、閥體熱應(yīng)力應(yīng)變和閥腔介質(zhì)流體域的數(shù)學(xué)模型。 其次，建立全量型安全閥閥體的三維裝配模型，基于Workbench軟件中Steady-State Thermal（ANSYS）模塊對(duì)全量型安全閥溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。針對(duì)全閉、開(kāi)啟20%、開(kāi)啟40%、開(kāi)啟60%、開(kāi)啟80%和全開(kāi)時(shí)的閥門(mén)溫度分布、熱應(yīng)力應(yīng)變分布進(jìn)行深入研究，獲得了全量型安全閥溫度敏感位置的熱力學(xué)特性。 再次，建立全量型安全閥閥腔的三維流道1/2模型，基于Workbench軟件中Fluid Flow（CFX）模塊對(duì)全量型安全閥流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。針對(duì)全閉、開(kāi)啟20%、開(kāi)啟40%、開(kāi)啟60%、開(kāi)啟80%和全開(kāi)時(shí)的介質(zhì)壓力云圖、流速流線和閥瓣承壓特性進(jìn)行深入研究，獲得了全量型安全閥閥腔內(nèi)介質(zhì)的流體力學(xué)特性。 最后，建立全量型安全閥試驗(yàn)系統(tǒng)，基于Labview軟件中的閥門(mén)組件和虛擬儀器對(duì)全量型安全閥溫度、應(yīng)變、介質(zhì)壓力進(jìn)行測(cè)量，并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)仿真分析的結(jié)果正確性進(jìn)行驗(yàn)證，最終給出全量型安全閥溫度場(chǎng)和流場(chǎng)特性，為全量型安全閥的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、故障診斷提供理論依托。
【關(guān)鍵詞】：全量型安全閥 溫度場(chǎng) 流場(chǎng) 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 安全閥研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 熱力學(xué)分析研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 流體動(dòng)力學(xué)分析研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 全量型安全閥溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型15-27
• 2.1 全量型安全閥的結(jié)構(gòu)和工作原理15-16
• 2.2 安全閥熱力學(xué)特性的數(shù)學(xué)模型16-19
• 2.2.1 熱傳導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.2.2 對(duì)流換熱的數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.3 安全閥熱應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.3.1 熱應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.3.2 熱應(yīng)變的數(shù)學(xué)模型20
• 2.4 安全閥流體動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)學(xué)模型20-25
• 2.4.1 流體動(dòng)力學(xué)控制方程21-24
• 2.4.2 流體力學(xué)計(jì)算的邊界條件24-25
• 2.4.3 安全閥模型的幾點(diǎn)假設(shè)25
• 2.5 安全閥的工藝計(jì)算25-26
• 2.5.1 泄放截面積計(jì)算25
• 2.5.2 介質(zhì)對(duì)彈簧的作用力25-26
• 2.5.3 排放量的計(jì)算26
• 2.5.4 閥瓣運(yùn)動(dòng)方程26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 全量型安全閥溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的仿真分析27-46
• 3.1 仿真軟件簡(jiǎn)介27-29
• 3.2 建立三維模型29-31
• 3.3 設(shè)置材料屬性31-32
• 3.4 全量型安全閥穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)仿真分析32-38
• 3.4.1 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析的網(wǎng)格劃分32-33
• 3.4.2 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析的邊界條件33-34
• 3.4.3 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)仿真分析的結(jié)果34-38
• 3.5 全量型安全閥流場(chǎng)仿真分析38-45
• 3.5.1 流場(chǎng)仿真分析的前處理38-39
• 3.5.2 流場(chǎng)仿真分析的求解器設(shè)置39
• 3.5.3 流場(chǎng)仿真分析的后處理39-42
• 3.5.4 安全閥閥瓣開(kāi)啟的動(dòng)力學(xué)分析42-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 全量型安全閥試驗(yàn)研究46-55
• 4.1 全量型安全閥試驗(yàn)系統(tǒng)46-50
• 4.1.1 試驗(yàn)原理46-50
• 4.1.2 試驗(yàn)步驟50
• 4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)主要元件50-52
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析52-54
• 4.3.1 全量型安全閥試驗(yàn)結(jié)果52-54
• 4.3.2 試驗(yàn)與仿真結(jié)果比較分析54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：345018