新型高參數(shù)減壓閥流動(dòng)特性與高溫高壓強(qiáng)度分析.pdf

1、“熱電聯(lián)產(chǎn)”作為國家能源戰(zhàn)略重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)能源的分階、高效利用的重要措施。減壓閥作為“熱電聯(lián)產(chǎn)”工程的核心部件，廣泛應(yīng)用于國家重大建設(shè)發(fā)展工程上。然而，傳統(tǒng)的減壓閥已無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高溫高壓、高壓差等工況要求，因此迫切需要針對(duì)減壓閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新。本文開發(fā)了一種以內(nèi)外多孔籠罩+多孔節(jié)流孔板為減壓元件的高參數(shù)角式減壓閥，并對(duì)其高壓差流通性能以及高溫高壓強(qiáng)度進(jìn)行了較為系統(tǒng)的數(shù)值模擬與分析，主要研究內(nèi)容以及成果如下:
　

2、　首先，本文采用流體分析軟件FLUENT，建立減壓閥流體區(qū)域網(wǎng)格，研究了減壓閥的阻塞流發(fā)生情況、流量特性以及不同開度下的流動(dòng)參數(shù)（壓力、速度、溫度）變化情況。得到該多級(jí)減壓系統(tǒng)的臨界壓差比、流量特性曲線;闡述了多級(jí)減壓機(jī)理與不同開度下壓力分布情況;從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析了流動(dòng)漩渦的產(chǎn)生，并從能量角度驗(yàn)證其產(chǎn)生，并計(jì)算比較了不同開度下能耗損失的變化;分析了閥內(nèi)蒸汽過熱度隨著開度的變化。
　　其次，本文采用軟件ANSYS Workbench

3、，以小流量工況為例，利用有限元方法計(jì)算了恒定蒸汽參數(shù)(1OMPa，520℃)下減壓閥閥體關(guān)鍵截面與結(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)溫度場，得到整個(gè)過程的危險(xiǎn)工況與危險(xiǎn)點(diǎn)，即閥體內(nèi)外壁溫差達(dá)到最大的時(shí)刻與位置。
　　最后，在溫度場計(jì)算的基礎(chǔ)上，計(jì)算了恒定參數(shù)蒸汽進(jìn)入閥體過程的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、綜合應(yīng)力以及周向應(yīng)力的變化，確定了應(yīng)力極值區(qū)域，并采用MONSON計(jì)算分析方法計(jì)算了不同開度下閥門開啟過程的疲勞損耗。
　　本文研究成果對(duì)于保證高參數(shù)減壓閥的