發(fā)布時(shí)間：2017-06-02 13:00

  本文關(guān)鍵詞：高壓差迷宮式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動(dòng)特性分析研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文是在重慶市技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“高壓降調(diào)節(jié)閥優(yōu)化研究”(編號(hào)：2012-01-026)的支持下完成的�，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化的快速發(fā)展對(duì)調(diào)節(jié)閥提出了以高壓降為主的一系列愈發(fā)苛刻的要求,某些使用場(chǎng)合壓差高達(dá)40MPa以上。迷宮式調(diào)節(jié)閥作為降壓能力最強(qiáng)的多級(jí)降壓式調(diào)節(jié)閥,廣泛的應(yīng)用于石油、化工及電力等行業(yè)中的高壓差與潔凈流體介質(zhì)場(chǎng)合。但在該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)研發(fā)大多以仿制為主,多次的樣機(jī)加工和試驗(yàn)使研發(fā)周期與成本大大增加,極不利于技術(shù)創(chuàng)新水平的提高。研究也大都停留在原理分析或試驗(yàn)驗(yàn)證的初步階段,尤其是對(duì)高壓差條件下調(diào)節(jié)閥內(nèi)部的可壓縮流動(dòng)幾乎沒(méi)有深入的研究,無(wú)法提供有效的參考。所以在這一領(lǐng)域我國(guó)正處于需求量不斷上升,而研制水平相對(duì)滯后,長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的不利局面。本文以我校與國(guó)內(nèi)三大調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)企業(yè)之一的重慶川儀調(diào)節(jié)閥公司合作項(xiàng)目為研究對(duì)象,開(kāi)展了以下研究： (1)介紹了迷宮式調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特征,分析了迷宮盤片中多級(jí)轉(zhuǎn)折流道實(shí)現(xiàn)逐級(jí)降壓、控制流速的工作原理。通過(guò)引入節(jié)流件流速與出口能量限制標(biāo)準(zhǔn),分析了盤片降壓級(jí)數(shù)與節(jié)流件流體出口能量之間的關(guān)系。根據(jù)可壓縮流體力學(xué)基本理論,對(duì)不可壓縮條件下的迷宮盤片降壓級(jí)數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo),并通過(guò)修正得出了考慮流速變化因素的改進(jìn)公式與可壓縮條件下的計(jì)算公式。 (2)借助商用軟件CFX對(duì)迷宮盤片內(nèi)部的可壓縮流動(dòng)進(jìn)行三維湍流數(shù)值模擬,得出了盤片內(nèi)部流場(chǎng)的壓力、速度及密度分布等具體信息,分析了迷宮流道中高溫蒸汽介質(zhì)的流動(dòng)狀況。通過(guò)不同壓差工況下的仿真實(shí)驗(yàn),研究了迷宮盤片內(nèi)部流動(dòng)在不同工況下的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)不同降壓級(jí)數(shù)盤片模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),分析了降壓級(jí)數(shù)的改變對(duì)盤片內(nèi)部流動(dòng)的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)不同流道數(shù)目與截面參數(shù)的迷宮盤片模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),研究了流道數(shù)目與截面參數(shù)的改變對(duì)盤片內(nèi)部流動(dòng)的影響。 (3)推導(dǎo)了調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)及可壓縮條件下的流量計(jì)算公式。對(duì)迷宮式調(diào)節(jié)閥的流通能力分別進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真實(shí)驗(yàn)與試驗(yàn)測(cè)試研究。根據(jù)絕熱節(jié)流溫度效應(yīng)理論,對(duì)迷宮式調(diào)節(jié)閥多級(jí)節(jié)流降壓過(guò)程中的溫度變化效應(yīng)進(jìn)行了理論及仿真實(shí)驗(yàn)研究,分析了其產(chǎn)生的機(jī)理。 本研究可為相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計(jì)提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：迷宮式調(diào)節(jié)閥 迷宮盤片 降壓級(jí)數(shù) CFD 可壓縮流動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(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9-10
• Abstract10-12
• 插圖索引12-14
• 附表索引14-15
• 第1章 緒論15-26
• 1.1 研究背景及意義15-18
• 1.1.1 研究背景15-17
• 1.1.2 研究意義17-18
• 1.2 多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的工作原理18-19
• 1.3 多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的類型及特點(diǎn)19-22
• 1.3.1 串級(jí)式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥19-20
• 1.3.2 套筒式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥20
• 1.3.3 迷宮式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥20-22
• 1.4 多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀22
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 1.5.1 迷宮式調(diào)節(jié)閥降壓級(jí)數(shù)理論研究24
• 1.5.2 迷宮式調(diào)節(jié)閥盤片內(nèi)部流場(chǎng)研究24-25
• 1.5.3 迷宮式調(diào)節(jié)閥流通能力與節(jié)流溫度效應(yīng)研究25
• 1.6 本章小節(jié)25-26
• 第2章 迷宮式調(diào)節(jié)閥降壓級(jí)數(shù)理論研究26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 迷宮式調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)特征及工作原理26-28
• 2.2.1 迷宮式調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)特征26-27
• 2.2.2 迷宮式調(diào)節(jié)閥工作原理27-28
• 2.3 迷宮盤片節(jié)流出口能量分析28-29
• 2.3.1 迷宮盤片降壓級(jí)數(shù)28
• 2.3.2 降壓級(jí)數(shù)對(duì)出口能量的影響28-29
• 2.4 迷宮盤片降壓級(jí)數(shù)理論計(jì)算研究29-35
• 2.4.1 不可壓縮條件下降壓級(jí)數(shù)計(jì)算公式29-31
• 2.4.2 可壓縮流體力學(xué)基本理論31-33
• 2.4.3 可壓縮條件下降壓級(jí)數(shù)計(jì)算公式33-34
• 2.4.4 計(jì)算公式對(duì)比分析34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 迷宮式調(diào)節(jié)閥盤片內(nèi)部流場(chǎng)分析研究36-59
• 3.1 引言36
• 3.2 流場(chǎng)實(shí)體模型的建立與計(jì)算網(wǎng)格劃分36-39
• 3.2.1 流道實(shí)體建模36-37
• 3.2.2 計(jì)算模型網(wǎng)格劃分37-39
• 3.3 邊界條件與相關(guān)參數(shù)的設(shè)定39-41
• 3.3.1 邊界條件的設(shè)定39
• 3.3.2 流體介質(zhì)參數(shù)設(shè)定39-40
• 3.3.3 湍流模型設(shè)定40-41
• 3.4 迷宮盤片內(nèi)部流場(chǎng)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-46
• 3.4.1 計(jì)算收斂性分析41-42
• 3.4.2 壓力場(chǎng)分析42
• 3.4.3 速度場(chǎng)分析42-43
• 3.4.4 密度場(chǎng)分析43
• 3.4.5 渦流粘度場(chǎng)分析43-44
• 3.4.6 速度矢量場(chǎng)分析44-45
• 3.4.7 流動(dòng)跡線分析45-46
• 3.4.8 盤片出口能量分析46
• 3.5 不同工況下迷宮盤片內(nèi)部流動(dòng)特性研究46-50
• 3.5.1 計(jì)算模型與參數(shù)設(shè)定46-47
• 3.5.2 不同工況下數(shù)值模擬結(jié)果47-48
• 3.5.3 不同工況下流動(dòng)對(duì)比分析48-50
• 3.6 降壓級(jí)數(shù)對(duì)迷宮盤片內(nèi)部流動(dòng)的影響50-54
• 3.6.1 計(jì)算模型與參數(shù)設(shè)定50
• 3.6.2 不同降壓級(jí)數(shù)模擬結(jié)果50-51
• 3.6.3 不同降壓級(jí)數(shù)模型流動(dòng)對(duì)比分析51-54
• 3.7 流道數(shù)目與截面參數(shù)對(duì)盤片內(nèi)部流動(dòng)的影響54-57
• 3.7.1 計(jì)算模型與參數(shù)設(shè)定54
• 3.7.2 不同流道數(shù)目模擬結(jié)果54
• 3.7.3 不同流道數(shù)目模型流動(dòng)對(duì)比分析54-57
• 3.8 本章小結(jié)57-59
• 第4章 迷宮式調(diào)節(jié)閥流通能力與節(jié)流溫度效應(yīng)研究59-71
• 4.1 引言59
• 4.2 調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)及流通能力理論研究59-64
• 4.2.1 調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)59-60
• 4.2.2 可壓縮條件下調(diào)節(jié)閥流通能力理論研究60-64
• 4.3 迷宮式調(diào)節(jié)閥流通能力模擬實(shí)驗(yàn)研究64-65
• 4.4 迷宮式調(diào)節(jié)閥流通能力試驗(yàn)研究65-67
• 4.4.1 試驗(yàn)?zāi)康�、�?nèi)容及依據(jù)65
• 4.4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)65-66
• 4.4.3 試驗(yàn)程序及結(jié)果分析66-67
• 4.5 迷宮盤片節(jié)流溫度效應(yīng)分析研究67-70
• 4.5.1 絕熱節(jié)流溫度效應(yīng)67-69
• 4.5.2 盤片內(nèi)部節(jié)流溫度效應(yīng)理論分析69
• 4.5.3 盤片內(nèi)部節(jié)流溫度效應(yīng)的數(shù)值模擬研究69-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 致謝78-79
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：高壓差迷宮式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流動(dòng)特性分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：415343