基于三維動(dòng)網(wǎng)格的高溫蒸汽增壓組件流固耦合特性研究.pdf

1、隨著機(jī)械制造業(yè)不斷發(fā)展，如今在很多工程和生產(chǎn)實(shí)際中都需要使用高溫高壓的蒸汽，但傳統(tǒng)的增壓泵提供的壓力和溫度滿足不了現(xiàn)在社會(huì)生產(chǎn)需求，因此迫切需要研發(fā)出一個(gè)新型高溫增壓蒸汽泵。而高溫蒸汽增壓組件是高溫蒸汽增壓泵實(shí)現(xiàn)高溫增壓的關(guān)鍵組件，對(duì)高溫蒸汽增壓泵是否穩(wěn)定可靠工作有重要影響。為了解決高溫蒸汽增壓樣機(jī)存在的增壓失效的問(wèn)題，需要對(duì)高溫蒸汽增壓組件進(jìn)行更深入的研究。
　　本文采用三維動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，建立了高溫蒸汽三維流體模型和高溫蒸汽增壓組

2、件三維模型，應(yīng)用掃略法和四面體法對(duì)流體模型和高溫蒸汽增壓組件模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，采用三維動(dòng)網(wǎng)格對(duì)高溫蒸汽增壓壓縮沖程進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)分析云圖可以得出，在壓縮末期蒸汽的壓力和溫度較高，這可能是導(dǎo)致高溫蒸汽增壓樣機(jī)存在的增壓失效的問(wèn)題主要原因。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，采用單向流固耦合模擬分析方法，將不同時(shí)刻的高溫蒸汽壓力載荷和溫度載荷分別加載到高溫蒸汽增壓組件三維模型上，研究了溫度載荷與壓力載荷對(duì)高溫蒸汽增壓組件變形的影響，得到了熱變

3、形是影響增壓失效的主要因素，也為材料的選取奠定了理論基礎(chǔ)。最后分別對(duì)軟件默認(rèn)結(jié)構(gòu)鋼、ZL107和TC4三種材料的高溫蒸汽增壓組件的變形場(chǎng)進(jìn)行仿真研究，并分析對(duì)比仿真結(jié)果。
　　最后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證材料選擇的合理性，采用雙向流固耦合模擬計(jì)算方法，對(duì)材料為T(mén)C4的高溫蒸汽增壓組件進(jìn)行了雙向流固耦合仿真研究，并將仿真數(shù)據(jù)同單向流固耦合仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，為高溫蒸汽增壓組件材料選取更進(jìn)一步奠定理論基礎(chǔ)。
　　本文不但對(duì)高溫蒸汽增壓壓