蠟式溫控閥控溫機理及內(nèi)部流動特性研究.pdf

1、蠟式溫控閥是一種可以調(diào)節(jié)流體流量和自動控制其出口流體溫度的調(diào)節(jié)裝置，依靠感溫包內(nèi)的感溫蠟隨溫度變化所產(chǎn)生的膨脹力帶動閥桿工作，從而調(diào)節(jié)進入溫控閥的冷、熱流體流量，進一步有效控制出口混合流體的溫度。因其具有結(jié)構(gòu)簡單、控溫性能好、操作簡單、自動化程度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種熱力設(shè)備中，如供暖系統(tǒng)、淋浴系統(tǒng)，內(nèi)燃機車的潤滑油冷卻系統(tǒng)及各種液壓系統(tǒng)中。
　　 針對洗澡水溫度過高而燙傷的問題，人們研究并開發(fā)了溫控閥，將溫控閥應(yīng)用于洗澡設(shè)備

2、后，結(jié)果表明溫控閥具有減少洗澡水燙傷的潛能。此外，將其用于太陽能熱水器中也可解決其使用過程中冷熱水難調(diào)，水溫忽冷忽熱的問題，實現(xiàn)對混合水溫的調(diào)節(jié)。因此，溫控閥的基本控溫實驗和內(nèi)部流動特性研究對了解它的控溫特性、掌握影響溫控閥控溫的主要因素、節(jié)約能源具有重要意義。本文為了評估洗澡設(shè)備中蠟式溫控閥工作性能和安全性能，做了以下研究工作:
　　 1.推導和分析了溫控閥的控溫數(shù)學模型，自行設(shè)計試驗系統(tǒng)，進行溫控閥導桿位移隨感溫包溫度變化的

3、實驗;將溫度調(diào)節(jié)手輪定位在38℃，在冷水入口溫度不變的情況下，改變?nèi)肟跓崴疁囟?，測量出口的水溫，進一步驗證溫控閥的控溫性能。結(jié)果表明:導桿位移隨感溫包溫度的變化呈S型曲線，其中感溫蠟的理想工作溫度為35℃-55℃，此區(qū)間為感溫蠟的固液兩相區(qū)，在此區(qū)間感溫蠟的體積膨脹率最大。此外，溫控閥混合出口的水溫變化范圍在±1.5℃之間，靜態(tài)偏差小，線性度較好。
　　 2.在建立溫控閥物理模型的基礎(chǔ)上，借助FLUENT軟件，對不同入口速度條件