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基于热固耦合的低温球阀仿真分析
1
作者 周兆年 吴斌彬 +3 位作者 王照彤 华霆锋 钱锦远 李文庆 《阀门》 2024年第9期1062-1066,I0004,共6页
球阀是目前在石油化工、航空航天等领域的重要控制设备之一。低温球阀是对二甲苯制备工艺中的关键设备,其输运的流体通常为低温的固液两相混合物,工况较为复杂,因此需对其可靠性进行验证。本文针对对二甲苯制备工艺中使用的低温球阀,通... 球阀是目前在石油化工、航空航天等领域的重要控制设备之一。低温球阀是对二甲苯制备工艺中的关键设备,其输运的流体通常为低温的固液两相混合物,工况较为复杂,因此需对其可靠性进行验证。本文针对对二甲苯制备工艺中使用的低温球阀,通过对其建立三维模型并使用CFD方法,研究了在正常工况(-67℃,7.5 MPa)下,阀门各零部件的温度场、应力场以及变形量。结果表明球阀各零部件的应力均小于材料的许用应力;填料处的最低温高于要求的0℃,验证了该球阀在低温下的可靠性,为低温阀门的热固耦合分析提供了一定的参考。 展开更多
关键词 低温 球阀 CFD 应力
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高压大流量切断阀的气动噪声仿真与分析
2
作者 王照彤 田捍卫 +4 位作者 莫延亮 周兆年 华霆锋 钱锦远 李文庆 《阀门》 2024年第9期1067-1071,共5页
随着工业技术的快速发展,高压大流量切断阀在油气输送、化工等领域应用广泛,但阀门在运行过程中会产生噪声。针对上述问题,本文基于声类比理论,对单向阀在100%开度下进行Fluent流场分析和Actran声场分析,研究阀门内部流动及内外噪声分... 随着工业技术的快速发展,高压大流量切断阀在油气输送、化工等领域应用广泛,但阀门在运行过程中会产生噪声。针对上述问题,本文基于声类比理论,对单向阀在100%开度下进行Fluent流场分析和Actran声场分析,研究阀门内部流动及内外噪声分布。结果表明,低频率时介质流动产生的噪声扩散到空气时,噪声较为整齐,且声压级较高;在数值模拟的频率范围内,正常工作下产生的噪声相对稳定;噪声指向性分布具有对称性。研究高压大流量切断阀的噪声分布,对后续的设计及优化具有重要指导意义。 展开更多
关键词 切断阀 气动噪声 数值模拟 噪声频率 指向性分布
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大口径三偏心蝶阀应力强度及应变分析
3
作者 吴斌彬 周兆年 +3 位作者 王照彤 华霆锋 钱锦远 李文庆 《阀门》 2024年第9期1072-1076,共5页
蝶阀是目前被广泛运用于各种流体输运管路的重要流动控制设备,本文研究了大口径三偏心蝶阀在特定工况下的应力强度及应变特性。针对DN3000、PN10规格的三偏心多层次金属密封蝶阀,通过建立其三维模型并利用CFD和有限元分析方法,详细探讨... 蝶阀是目前被广泛运用于各种流体输运管路的重要流动控制设备,本文研究了大口径三偏心蝶阀在特定工况下的应力强度及应变特性。针对DN3000、PN10规格的三偏心多层次金属密封蝶阀,通过建立其三维模型并利用CFD和有限元分析方法,详细探讨了阀门在自重、内压及扭矩作用下应力场及变形量。结果表明,在内压1.5 MPa下,阀体最大应力为93.3 MPa,蝶板最大应力为288 MPa,且通过应力线性化路径分析确认其应力在限值内;在扭矩400000 N·m的作用下,阀杆上的应力分布均匀,最大值为212 MPa,远低于其许用应力。此外,阀门整体变形量较小,阀体最大变形为0.43 mm,蝶板最大变形为3.8 mm,表明阀门结构具有良好的刚性和密封性能。本文的研究不仅验证了该大口径三偏心蝶阀在内压以及扭矩下的可靠性,也为大口径蝶阀的设计与分析提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 蝶阀 大口径 应力 应变
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阀芯间隙固液两相流动特性及卡滞机理
4
作者 林振浩 聂家熙 +2 位作者 华霆锋 金志江 钱锦远 《液压与气动》 北大核心 2024年第3期115-120,共6页
外部污染颗粒或阀内元件自身腐蚀的磨损颗粒混入流体中,随着流体进入阀芯配合间隙从而导致阀芯所受阻力增大,容易出现阀芯卡滞现象。以典型的液压滑阀为例,基于欧拉-欧拉固液两相流模型,分析阀芯、阀体配合间隙内污染颗粒固液两相流动... 外部污染颗粒或阀内元件自身腐蚀的磨损颗粒混入流体中,随着流体进入阀芯配合间隙从而导致阀芯所受阻力增大,容易出现阀芯卡滞现象。以典型的液压滑阀为例,基于欧拉-欧拉固液两相流模型,分析阀芯、阀体配合间隙内污染颗粒固液两相流动特性及阀芯卡滞规律。分析了阀内含污染颗粒的油液流动特性:在跨尺度流域中压力和速度产生剧烈变化;随着颗粒直径的增大,间隙内颗粒体积分数逐渐增大,存在集聚现象。分析了颗粒特征参数(颗粒浓度、颗粒直径)对间隙内颗粒分布及阀芯卡滞力的影响规律:均压槽内的颗粒体积分数最高,且随着颗粒直径的增大峰值也增大;随着颗粒直径的增加,阀芯卡滞力呈现先增大后减小的趋势;当颗粒直径为12μm时,阀芯卡滞力最大,为敏感颗粒直径。 展开更多
关键词 阀芯卡滞 流动特性 污染颗粒 卡滞力
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高压液氧装置用快速阀的设计与研究
5
作者 吴斌彬 张大辉 +5 位作者 华霆锋 刘嘉豪 李刚 王芳 钱锦远 李文庆 《阀门》 2024年第9期1077-1081,共5页
高压液氧快速阀是测试装置能源供给系统中液氧储罐与试验段连接的关键设备,对液氧装置的安全运行起着重要作用。该阀门需满足超低温、超高压、大流量工况下快速启闭和双向密封的工作要求。为了提高冲击与汽蚀,阀座密封面使用等离子熔覆... 高压液氧快速阀是测试装置能源供给系统中液氧储罐与试验段连接的关键设备,对液氧装置的安全运行起着重要作用。该阀门需满足超低温、超高压、大流量工况下快速启闭和双向密封的工作要求。为了提高冲击与汽蚀,阀座密封面使用等离子熔覆堆焊;采用椭圆形环槽金属密封垫以应对液氧的特殊工况。设计一种双向阀瓣导向结构满足双向高压差和快速启闭的要求,阀杆密封采用复合式多重密封结构,执行器采用高压双气缸串联设计。通过超低温浸渍法对其性能测试,各项结果满足设计指标要求。 展开更多
关键词 低温 阀 液氧 超低温浸渍法
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高压大流量球阀的密封仿真与分析
6
作者 田捍卫 莫延亮 +4 位作者 王照彤 周兆年 华霆锋 钱锦远 李文庆 《阀门》 2024年第9期1088-1091,共4页
每年失效的阀门中有将近1/3的比例是由于密封失效,因此对阀门密封面的研究具有重要意义。本文通过理论计算和数值模拟的方法,对球阀的密封垫片进行研究,分析密封面上的密封比压及其分布特性。结果表明,由于结构的不对称造成了密封面上... 每年失效的阀门中有将近1/3的比例是由于密封失效,因此对阀门密封面的研究具有重要意义。本文通过理论计算和数值模拟的方法,对球阀的密封垫片进行研究,分析密封面上的密封比压及其分布特性。结果表明,由于结构的不对称造成了密封面上压力分布的不对称,大约有60%区域的密封比压值在必需密封比压和许用密封比压的范围内,密封比压值在密封面宽度方向上呈现出两端大中间小的特点。研究高压大流量球阀的密封比压及其分布,对后续进行结构设计及优化具有重要指导意义。 展开更多
关键词 球阀 密封面 数值模拟 密封比压
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