基于遺傳算法的三通調(diào)節(jié)球閥節(jié)流盤型線優(yōu)化研究.pdf

1、作為工藝管路的最終控制元件，調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代化工廠的自動(dòng)控制中起著十分重要的作用。調(diào)節(jié)閥型線設(shè)計(jì)是調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，對調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)性能有著重大影響。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥型線設(shè)計(jì)通常采用經(jīng)驗(yàn)試湊法、試錯(cuò)法，通過試驗(yàn)臺反復(fù)測量并修改的方法對調(diào)節(jié)閥型線進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，雖然上述優(yōu)化方法從工程實(shí)踐中對調(diào)節(jié)閥型線優(yōu)化及調(diào)節(jié)性能有一定的改善，但不能保證優(yōu)化后調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能達(dá)到最優(yōu)或更優(yōu)，且此方法耗費(fèi)了大量的財(cái)力和人力。設(shè)計(jì)具有優(yōu)異的調(diào)節(jié)精度的調(diào)節(jié)閥節(jié)流型

2、線，同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，是調(diào)節(jié)閥型線優(yōu)化工作的一個(gè)重要目標(biāo)。我們開展了調(diào)節(jié)閥的型線優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。
　　基于上述分析，本文采用遺傳優(yōu)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)了三通調(diào)節(jié)球閥節(jié)流盤開口型線，通過優(yōu)化方法對調(diào)節(jié)閥型線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效提高型線設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)成本。并運(yùn)用CFD數(shù)值模擬結(jié)合樣機(jī)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。主要研究內(nèi)容如下：
　　⑴分析三通調(diào)節(jié)球閥的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對三通調(diào)節(jié)球閥主側(cè)通道不同的流量特性要求，

3、提出了通過設(shè)置進(jìn)出口節(jié)流裝置以滿足主通道等百分比流量調(diào)節(jié)特性、側(cè)通道直線流量調(diào)節(jié)特性的要求。
　?、仆ㄟ^學(xué)習(xí)研究優(yōu)化算法，找到了適合本文三通調(diào)節(jié)球閥主、側(cè)通道節(jié)流盤開口型線優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法；推導(dǎo)了流通面積的變化關(guān)系式，找到了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
　　⑶運(yùn)用遺傳優(yōu)化算法對三通調(diào)節(jié)閥主、側(cè)通道節(jié)流盤開口型線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法對所建立的三通調(diào)節(jié)球閥流道模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，擬合流量特性曲線。
　　⑷結(jié)合流量臺測試