新型垂直管線用先導(dǎo)式截止閥特性研究.pdf

1、采用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的截止閥存在著執(zhí)行機(jī)構(gòu)龐大、運(yùn)行能耗高、啟閉響應(yīng)慢等問題，先導(dǎo)式截止閥作為新型截止閥結(jié)構(gòu)，對(duì)于改進(jìn)閥門驅(qū)動(dòng)方式、改善閥門啟閉特性有顯著的作用。由于閥門在管路系統(tǒng)中的安裝受到管路整體布置和系統(tǒng)對(duì)流動(dòng)控制要求的制約，本文提出了一種適用于垂直管線的先導(dǎo)式截止閥結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種新型的結(jié)構(gòu)，其基本工作原理、運(yùn)動(dòng)元件的受力情況、閥門啟閉特性等均缺乏系統(tǒng)的研究，為此，本文基于CFD方法，建立了閥門的三維數(shù)值計(jì)算模型，針對(duì)閥門的流場(chǎng)分布、

2、閥門動(dòng)力特性、閥門的開啟動(dòng)作以及彈簧剛度選擇等方面進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容與成果如下:
　　1、建立垂直管線用先導(dǎo)式截止閥的三維幾何模型，針對(duì)該閥門選用合適的離散格式、離散方程處理方法、邊界條件和介質(zhì)物理性質(zhì)，基于k-ε湍流模型對(duì)閥門進(jìn)行數(shù)值模擬研究。
　　2、針對(duì)閥門開啟過程中的主要?jiǎng)恿Α獕翰盍?，分析其與入口流速、出口靜壓以及閥芯小孔直徑之間的關(guān)系，結(jié)合對(duì)流場(chǎng)的分析探討不同因素對(duì)壓差力的影響規(guī)律和影響方式。在此基礎(chǔ)上建立壓

3、差力與入口流速、小孔直徑的定量關(guān)系，為不同工況條件下閥門動(dòng)力的計(jì)算和閥門結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇提供有效的指導(dǎo)。
　　3、針對(duì)不同開度下的閥門進(jìn)行穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬研究，分析不同開度下閥門的壓力場(chǎng)分布、開啟動(dòng)力，初步探討了閥門的開啟過程;建立閥芯運(yùn)動(dòng)方程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程編寫UDF程序定義閥芯的移動(dòng)過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門開啟過程的瞬態(tài)模擬;研究了閥門的不同開啟方式以及彈簧剛度對(duì)閥門開啟特性的影響，在此基礎(chǔ)上提出基于瞬態(tài)模擬結(jié)果選擇彈簧剛度的方法。