本文關(guān)鍵詞：前后壓差對(duì)調(diào)節(jié)閥不平衡力的影響

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【摘要】：調(diào)節(jié)閥隸屬于現(xiàn)代石油、冶金、化工等流程工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制系統(tǒng)三大環(huán)節(jié)(檢測(cè)、執(zhí)行、控制)中的執(zhí)行環(huán)節(jié)設(shè)備,性能好壞直接影響工藝過(guò)程的順利完成。在調(diào)節(jié)閥工作過(guò)程中,隨著裝置高負(fù)荷的運(yùn)行、流體對(duì)閥的沖刷及腐蝕等原因,調(diào)節(jié)閥的安全穩(wěn)定運(yùn)行受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn),各種故障時(shí)有發(fā)生,而調(diào)節(jié)閥在一些工況下產(chǎn)生的振動(dòng)是引起各種事故的主要原因,調(diào)節(jié)閥不平衡力就是引發(fā)振動(dòng)的主要因素之一。 隨著電子計(jì)算機(jī)和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD的迅速發(fā)展,CFD數(shù)值模擬已成為工程設(shè)計(jì)的輔助手段之一,近年來(lái),CFD數(shù)值模擬在閥門(mén)設(shè)計(jì)中得到重要應(yīng)用。為了研究不平衡力對(duì)調(diào)節(jié)閥的影響,本課題采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,借助于CFD軟件,對(duì)吳忠儀表有限責(zé)任公司提供的型號(hào)為ATS和ASB調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了全面可視化分析,得出了閥芯不平衡力的數(shù)值變化曲線,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析比較。 首先,建立了調(diào)節(jié)閥不同開(kāi)度下的流道幾何模型并進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,運(yùn)用CFD軟件仿真模擬了各開(kāi)度下調(diào)節(jié)閥不同壓差的流場(chǎng)數(shù)值,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了可視化分析,得出了閥芯在不同工況下受到流體對(duì)其產(chǎn)生的不平衡力擬合曲線。 其次,基于閥芯在流體流動(dòng)過(guò)程中受力分析情況,設(shè)計(jì)出了閥芯不平衡力測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方案,并在吳忠儀表有限責(zé)任公司完成了實(shí)驗(yàn),測(cè)出了閥芯在各種工況下的不平衡力。 最后,對(duì)比分析了模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了調(diào)節(jié)閥建模的準(zhǔn)確性與CFD軟件仿真數(shù)據(jù)的可行性,并分析了兩種方法得到的不平衡力變化趨勢(shì)與誤差成因。 通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)閥的模型仿真模擬及實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,ATS調(diào)節(jié)閥在定開(kāi)度時(shí),不平衡力隨著壓差增大而增大,在定壓差時(shí),隨著開(kāi)度增大而減�。籄SB調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度時(shí),不平衡力隨著壓差增大而減小,大開(kāi)度、大壓差工況下出現(xiàn)負(fù)值,其絕對(duì)值隨著壓差與開(kāi)度的增大而增大。上述結(jié)論及方法對(duì)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)優(yōu)化具有一定的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)節(jié)閥 不平衡力 壓差 開(kāi)度 CFD
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 課題來(lái)源7
• 1.2 課題的背景意義7-8
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.4 研究目標(biāo)10
• 1.5 研究的主要內(nèi)容10-11
• 第二章 ATS、ASB調(diào)節(jié)閥基本特性簡(jiǎn)介11-20
• 2.1 調(diào)節(jié)閥的組成與分類11-12
• 2.2 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性12-13
• 2.3 調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇13
• 2.4 調(diào)節(jié)閥的不平衡力13-16
• 2.5 ATS快換式單座調(diào)節(jié)閥16-18
• 2.6 ASB壓力平衡式單座調(diào)節(jié)閥18-19
• 2.7 本章小結(jié)19-20
• 第三章 計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)述20-28
• 3.1 發(fā)展概況20
• 3.2 流體力學(xué)的控制方程20-23
• 3.3 CFD計(jì)算方法簡(jiǎn)介23
• 3.4 網(wǎng)格生成技術(shù)23-24
• 3.5 CFD軟件簡(jiǎn)介24-28
• 第四章 ATS調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬28-51
• 4.1 前處理28-31
• 4.2 求解31-32
• 4.3 流場(chǎng)可視化分析32-49
• 4.4 模擬計(jì)算結(jié)果分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 ASB調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬51-73
• 5.1 前處理51-54
• 5.2 求解54-55
• 5.3 流場(chǎng)可視化分析55-70
• 5.4 模擬計(jì)算結(jié)果分析70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 第六章 調(diào)節(jié)閥不平衡力的實(shí)驗(yàn)研究73-79
• 6.1 實(shí)驗(yàn)裝置73-75
• 6.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)75-76
• 6.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析76-77
• 6.4 誤差分析77-78
• 6.5 本章小結(jié)78-79
• 第七章 結(jié)論與展望79-80
• 7.1 結(jié)論79
• 7.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 致謝82-83
• 個(gè)人簡(jiǎn)介83

【參考文獻(xiàn)】

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