工業(yè)閥門廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域,而閥門氣體內(nèi)漏問題是各個領(lǐng)域當(dāng)中普遍存在也是需要面對的問題。特別是在石化、核電等領(lǐng)域中,一般常閉閥門起到隔離介質(zhì)的作用,當(dāng)其發(fā)生氣體內(nèi)漏時,輕者污染下游介質(zhì),造成經(jīng)濟耗費,重者發(fā)生爆炸、火災(zāi)、人員傷亡等生產(chǎn)事故,產(chǎn)生不可彌補的損失。所以進行閥門氣體內(nèi)漏的實用性研究,對國民經(jīng)濟各領(lǐng)域節(jié)能減排、安全運行有重要意義。針對閥門在工業(yè)中發(fā)生氣體內(nèi)漏的問題,本文以公稱尺寸為DN25的球閥和截止閥為研究對象,采用數(shù)值計算、實驗驗證和理論計算相結(jié)合的方法,具體進行如下研究:(1)從研究的背景和意義出發(fā),介紹了工業(yè)過程控制閥在國民經(jīng)濟中的重要性,以及閥門發(fā)生氣體內(nèi)漏所產(chǎn)生的危害,提出利用新方法定量檢測閥門氣體內(nèi)漏的必要性,闡述了多物理場耦合的數(shù)值計算方法研究現(xiàn)狀,確定本課題采用多物理場耦合計算方法(聲流固耦合)來研究閥門氣體內(nèi)漏問題。(2)介紹了數(shù)值計算基礎(chǔ)理論,為本文中流場和聲場數(shù)值計算的研究奠定基礎(chǔ);進行了數(shù)值計算與實驗的對比,確定以誤差最小處為基礎(chǔ)的最佳監(jiān)測點位置。(3)運用CFD軟件對閥門的流量和流阻系數(shù)進行數(shù)值計算,驗證簡化模型的準(zhǔn)確性;對閥門發(fā)生氣體內(nèi)漏時...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 閥門內(nèi)漏國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 多物理場耦合簡介
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計算理論與方法及實驗驗證
    2.1 流場數(shù)值計算
        2.1.1 湍流流動理論
        2.1.2 流體流動控制方程
        2.1.3 湍流模型和近壁面處理
        2.1.4 離散和求解方法及收斂判據(jù)
    2.2 聲場數(shù)值計算
        2.2.1 聲學(xué)基本量
        2.2.2 聲學(xué)基本方程
        2.2.3 氣動聲學(xué)理論
        2.2.4 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論
        2.2.5 聲學(xué)數(shù)值計算方法
    2.3 數(shù)值計算的實驗驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 閥門氣體內(nèi)漏流場數(shù)值模擬研究
    3.1 流場數(shù)值分析流程
    3.2 球閥穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)流場數(shù)值分析
        3.2.1 球閥流場數(shù)值分析前處理
        3.2.2 球閥流量系數(shù)及實驗驗證
        3.2.3 球閥氣體內(nèi)漏流場計算邊界條件
        3.2.4 球閥氣體內(nèi)漏流場結(jié)果與分析
    3.3 截止閥穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)流場數(shù)值分析
        3.3.1 截止閥流場數(shù)值分析前處理
        3.3.2 截止閥流量系數(shù)及實驗驗證
        3.3.3 截止閥氣體內(nèi)漏流場計算邊界條件
        3.3.4 截止閥氣體內(nèi)漏流場結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 閥門氣體內(nèi)漏聲場數(shù)值模擬研究
    4.1 閥門氣體內(nèi)漏聲場分析
        4.1.1 閥門氣體內(nèi)漏聲場的產(chǎn)生與傳遞
        4.1.2 閥門氣體內(nèi)漏聲場聲源分析
        4.1.3 閥門氣體內(nèi)漏聲場分析流程
    4.2 閥門氣體內(nèi)漏數(shù)值模擬計算前處理
        4.2.1 聲學(xué)網(wǎng)格劃分
        4.2.2 邊界條件及參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 結(jié)構(gòu)模態(tài)計算
    4.3 聲場數(shù)值計算結(jié)果與分析
        4.3.1 球閥氣體內(nèi)漏聲場數(shù)值計算結(jié)果與分析
        4.3.2 截止閥氣體內(nèi)漏聲場數(shù)值計算結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 閥門氣體內(nèi)漏聲學(xué)實驗及泄漏率量化研究
    5.1 閥門氣體內(nèi)漏聲學(xué)實驗研究
        5.1.1 實驗?zāi)康呐c內(nèi)容
        5.1.2 實驗系統(tǒng)及過程
    5.2 實驗結(jié)果與數(shù)值計算和理論計算對比
        5.2.1 球閥氣體內(nèi)漏檢測實驗結(jié)果與對比
        5.2.2 截止閥氣體內(nèi)漏檢測實驗結(jié)果與對比
        5.2.3 對比結(jié)果分析與結(jié)論
    5.3 閥門氣體內(nèi)漏泄漏量的量化計算研究
        5.3.1 建立泄漏量和聲信號強度關(guān)系式
        5.3.2 閥門氣體內(nèi)漏泄漏量數(shù)據(jù)擬合
        5.3.3 數(shù)據(jù)擬合分析結(jié)論
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3746324