基于Workbench的全量型安全閥溫度場和流場特性研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械、石化、冶金、造船、國防、民生等諸多領(lǐng)域?qū)﹄娏μ岢隽似惹行枨?。超臨界和超超臨界火電機(jī)組成為我國未來火電機(jī)組的主要發(fā)展方向。全量型安全閥作為機(jī)組高壓端的安全裝置，依靠介質(zhì)壓力和自身的彈簧力開啟和關(guān)閉，具有運(yùn)行安全、性能可靠、關(guān)閉嚴(yán)密、排放系數(shù)大、開啟壓力準(zhǔn)確、啟閉壓差小、密封性好、調(diào)整方便等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的試驗方法難以滿足此類高參數(shù)閥門的技術(shù)要求，必須采用仿真分析方法研究閥門的溫度場和流場特性。
　　首先，分

2、析全量型安全閥的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，建立全量型安全閥數(shù)學(xué)模型。根據(jù)熱力學(xué)、流體力學(xué)和熱工理論基本定律分別建立閻體熱傳導(dǎo)、閥體熱應(yīng)力應(yīng)變和閥腔介質(zhì)流體域的數(shù)學(xué)模型。
　　其次，建立全量型安全閥閥體的三維裝配模型，基于Workbench軟件中Steady-State Thermal(ANSYS)模塊對全量型安全閥溫度場進(jìn)行仿真分析。針對全閉、開啟20％、開啟40％、開啟60％、開啟80％和全開時的閥門溫度分布、熱應(yīng)力應(yīng)變分布進(jìn)行深入研

3、究，獲得了全量型安全閥溫度敏感位置的熱力學(xué)特性。
　　再次，建立全量型安全閥閥腔的三維流道1/2模型，基于Workbench軟件中Fluid Flow(CFX)模塊對全量型安全閥流場進(jìn)行仿真分析。針對全閉、開啟20％、開啟40％、開啟60％、開啟80％和全開時的介質(zhì)壓力云圖、流速流線和閥瓣承壓特性進(jìn)行深入研究，獲得了全量型安全閥閥腔內(nèi)介質(zhì)的流體力學(xué)特性。
　　最后，建立全量型安全閥試驗系統(tǒng)，基于Labview軟件中的閥門組件