LNG超低溫高壓軸流式止回閥作為LNG儲運系統(tǒng)中重要的部件,其安全可靠運行是保證系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵因素。而良好的密封性能則是評價止回閥安全可靠的重要指標(biāo)。在實際研發(fā)設(shè)計過程中,止回閥密封結(jié)構(gòu)設(shè)計存在許多問題,針對這些問題,本文以某LNG超低溫高壓軸流式止回閥為載體,利用限元分析方法和有多目標(biāo)優(yōu)化理論對其密封結(jié)構(gòu)開展一系列研究,具體研究內(nèi)容如下:（1）基于固體力學(xué)與溫度場基本理論,對LNG超低溫軸流式止回閥進行熱固耦合有限元分析計算與應(yīng)力評定校核,保證止回閥可以滿足基本結(jié)構(gòu)強度要求;基于流體力學(xué)基本理論,利用UDF動網(wǎng)格技術(shù)分析計算止回閥關(guān)閉過程中的動態(tài)特性,獲得閥芯在關(guān)閉過程中的運動參數(shù),同時為后續(xù)章節(jié)的優(yōu)化計算分析提供邊界條件。（2）基于彈性體接觸理論與瞬態(tài)動力學(xué)理論,利用ABAQUS軟件,對止回閥關(guān)閉時閥芯與閥座之間的碰撞過程進行非線性有限元模擬計算,獲得有限元計算過程的rpy文件,為后續(xù)章節(jié)的優(yōu)化計算提供必需文件。得到止回閥關(guān)閉過程中,閥芯與閥座的受力情況與密封結(jié)構(gòu)的密封情況,結(jié)果表明,閥芯與閥座的受力情況與密封結(jié)構(gòu)的密封情況雖然可以達到運行工作的基本要求,但仍然存在著很大的優(yōu)化... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LNG超低溫軸流式止回閥三維模型圖

LNG高壓軸流式止回閥密封結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究12（b）閥芯網(wǎng)格劃分圖（c）導(dǎo)向套網(wǎng)格劃分圖（d）導(dǎo)向座網(wǎng)格劃分圖（e）閥座網(wǎng)格劃分圖圖2.2LNG超低溫高壓軸流式止回閥有限元網(wǎng)格模型圖2.1.3LNG超低溫高壓軸流式止回閥主要零部件有限元分析2.1.3.1LNG超低溫高壓軸流式止回閥主要零部件有限元分析結(jié)果對止回閥主要零部件承壓部位施加設(shè)計壓力25MPa和試驗溫度-196℃，并在合適位置施加約束，進行有限元計算。通過有限元計算，得到止回閥閥體模型的等效應(yīng)力分布云圖。如圖2.3所示，閥體上分布的應(yīng)力最大為值194.7MPa，分布在閥內(nèi)支撐筋與閥體內(nèi)壁面相貫處，沿壁厚方向分布范圍較小，最大應(yīng)力值大于材料的許用應(yīng)力138MPa，故需對其進行應(yīng)力強度評定。殼體外壁等效應(yīng)力值較小，在殼體材料許用應(yīng)力范圍之內(nèi)。圖2.3止回閥閥體等效應(yīng)力分布云圖止回閥閥芯模型的等效應(yīng)力分布云圖如圖2.4所示，閥瓣上分布的應(yīng)力最大值為44.31MPa，分布在閥瓣內(nèi)部與閥桿接觸處，總體應(yīng)力水平較小，最大應(yīng)力值小于材料的許用應(yīng)力138MPa。

碩士學(xué)位論文13圖2.4止回閥閥芯等效應(yīng)力分布云圖止回閥導(dǎo)向套模型的等效應(yīng)力分布云圖如圖2.5所示，導(dǎo)向套上分布的應(yīng)力最大值為22.17MPa，分布在導(dǎo)向套內(nèi)表面處，總體應(yīng)力水平較小較小，最大應(yīng)力值小于材料的許用應(yīng)力138MPa。圖2.5止回閥導(dǎo)向套等效應(yīng)力分布云圖止回閥導(dǎo)向座模型的等效應(yīng)力分布云圖如圖2.6所示，導(dǎo)向座上分布的應(yīng)力最大值為22.63MPa，分布在導(dǎo)向座凸起臺階位置，總體應(yīng)力水平較小較小，最大應(yīng)力值小于材料的許用應(yīng)力138MPa。圖2.6止回閥導(dǎo)向座等效應(yīng)力分布云圖

【參考文獻】：
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本文編號：3236922