對(duì)于運(yùn)行于一般工業(yè)流程中的止回閥,對(duì)其運(yùn)行特性和內(nèi)部流動(dòng)的了解已較為充分。然而,對(duì)于滿足高溫高壓工況要求的止回閥,研究工作鮮見報(bào)道。本文以一核電止回閥為研究對(duì)象,深入分析其內(nèi)部復(fù)雜流動(dòng)特征,尤其是在閥門啟閉過程中的非定常流動(dòng)特征;考慮到閥門關(guān)鍵部件的安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性,本文對(duì)閥門啟閉過程中的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行研究。本研究擬解釋極端工況下閥門內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理,也為閥門的設(shè)計(jì)與安全運(yùn)行提供參照。本文的主要研究工作及結(jié)論如下:（1）高溫高壓工況下核電止回閥安全性能分析借助商用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件ANSYS Fluent對(duì)核電止回閥開啟過程中的流動(dòng)進(jìn)行非定常數(shù)值模擬,獲得閥門流道內(nèi)的壓力和速度分布;借助流固耦合方法對(duì)閥門關(guān)鍵部件進(jìn)行受力及變形分析,進(jìn)而評(píng)估止回閥的安全性能。研究結(jié)論:閥門開啟初期,其入口的流速較低,出口管內(nèi)高速與低速區(qū)域共存。閥芯下方的高壓積聚加劇了閥芯受力的不平衡。閥門入口管及出口管內(nèi)形成了明顯的旋渦。隨著閥門的開啟,入口管內(nèi)流速升高,而出口管內(nèi)流速高于入口管。入口管內(nèi)的壓力隨著閥門開度的增加逐漸降低,同時(shí)出口管內(nèi)壓力略降,且壓力波動(dòng)明顯。閥芯在閥門開啟初期產(chǎn)生了明顯的扭曲變形;隨著閥門... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CFD軟件的求解流程

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文11——流體密度；——流體速度矢量；——耗散系數(shù)；——標(biāo)量的源項(xiàng)。動(dòng)網(wǎng)格算法主要包括鋪層(Layering)、彈性光順(Springsmoothing)以及局部重構(gòu)(Localremeshing)三種[64]。鋪層過程中包含了邊界上網(wǎng)格的生成和消失，根據(jù)計(jì)算區(qū)域的擴(kuò)張或收縮相應(yīng)地生成或合并網(wǎng)格，適用于四邊形、六面體或三棱柱網(wǎng)格，不適用于三角形和四面體網(wǎng)格。該算法適用于邊界線性運(yùn)動(dòng)情況，也可用于邊界作純粹旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況。彈性光順?biāo)惴▎为?dú)使用時(shí)，僅限于變形非常小的情況，變形過大時(shí)會(huì)極度扭曲，適用于三角形和四面體網(wǎng)格。局部重構(gòu)算法適用于大變形或者大位移情況。當(dāng)網(wǎng)格扭曲過于嚴(yán)重、網(wǎng)格尺寸過小或過大時(shí)，網(wǎng)格會(huì)自動(dòng)進(jìn)行局部重構(gòu)以滿足扭曲和尺寸的要求，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù)也會(huì)相應(yīng)減少或增加。此處采用彈性光順和局部重構(gòu)算法相結(jié)合的方法。一般情況下，邊界的節(jié)點(diǎn)在默認(rèn)情況下是靜止的，既不彈性光順也不局部重構(gòu)，除非將其定義為動(dòng)態(tài)區(qū)域。在設(shè)置彈性光順時(shí)，將與運(yùn)動(dòng)域相接觸的邊界設(shè)置為變形域，則邊界上的節(jié)點(diǎn)會(huì)做類似內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，但此變形域并不代表物面變形，而是節(jié)點(diǎn)的滑動(dòng)光順。一般采用的變形形式包括cylinder和plane兩種，若邊界復(fù)雜，則可選擇DEFINE_GEOM函數(shù)定義變形形狀。變形區(qū)域網(wǎng)格變化過程如圖2.2所示[65]：圖2.2變形域網(wǎng)格變化過程Fig.2.2VariationsofmesheswithdomaindeformationUDF是用C語(yǔ)言編寫的子程序，可被動(dòng)態(tài)鏈接到ANSYSFluent的求解器中。在求解動(dòng)網(wǎng)格問題時(shí)，常用的UDF有三種：(1)DEFINE_CG_MOTION函

止回閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]基于滑移網(wǎng)格的某1000MW核電汽輪機(jī)中調(diào)閥動(dòng)態(tài)特性數(shù)值模擬[J]. 方立軍,邊巖,楊亞利,劉玉東.  汽輪機(jī)技術(shù). 2017(02)
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碩士論文
[1]基于ANSYS硬密封球閥的流固耦合分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱錦霞.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]軸流式止回閥閥瓣瞬態(tài)壓力分布與沖擊分析[D]. 張偉濤.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]核閥流體動(dòng)力學(xué)及流固耦合有限元分析[D]. 陳紅.大連理工大學(xué) 2013
[4]基于動(dòng)網(wǎng)格的調(diào)壓閥流場(chǎng)模擬及閥芯運(yùn)動(dòng)分析[D]. 郭昌盛.重慶大學(xué) 2013
[5]對(duì)沖式止回閥動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 馮章俊.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]節(jié)流閥結(jié)構(gòu)研究與流場(chǎng)數(shù)值模擬分析[D]. 劉干.西南石油學(xué)院 2003



本文編號(hào)：3421022