动态压差控制阀流场及流量控制特性研究 被引量：9

1

作者 范宜霖 王剑 +3 位作者 雷艳 黄健 彭林 徐晓刚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第1期68-74,共7页

针对变流量加热及冷却系统水力和热力失调的问题,设计一种动态压差控制阀。基于计算流体力学(CFD)方法,建立不同阀芯开度下动态压差控制阀三维流道模型。对比研究了不同阀芯开度下阀内流场分布以及流量变化,得出了动态压差控制阀在不同... 针对变流量加热及冷却系统水力和热力失调的问题,设计一种动态压差控制阀。基于计算流体力学(CFD)方法,建立不同阀芯开度下动态压差控制阀三维流道模型。对比研究了不同阀芯开度下阀内流场分布以及流量变化,得出了动态压差控制阀在不同阀芯开度下阀内压降曲线的变化规律、阀芯节流口处速度曲线及湍动能曲线的分布规律,拟合了阀门出口流量控制特性曲线。结果表明:不同阀芯开度下动态压差控制阀内部压力和速度的分布存在差异;平衡阀芯小开度时,随着调节阀芯开度的减小,阀门压降约增大294.5%,调节阀芯节流窗口处流速增大48.7%;平衡阀芯和调节阀芯均处于小开度时,阀内湍动能梯度较大,易产生气穴;动态压差控制阀的流量控制误差范围在10%以内。 展开更多

关键词 动态压差控制阀 流场 阀芯 流量控制特性

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某冷却系统用三通调节阀内部湍流动能和耗散率分析 被引量：9

2

作者 章茂森 李忠 +2 位作者 靳淑军 陶国庆 范宜霖 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第3期37-41,共5页

为研究三通调节阀阀芯节流锥面对内部介质的流动影响,采用CFD软件对阀门内部湍流进行了三维数值模拟,探讨了典型工况下,阀芯节流锥面对阀门内部湍流动能和湍流耗散率的影响,分析发现节流锥面可大幅度降低上阀座在大开度范围内、下阀座... 为研究三通调节阀阀芯节流锥面对内部介质的流动影响,采用CFD软件对阀门内部湍流进行了三维数值模拟,探讨了典型工况下,阀芯节流锥面对阀门内部湍流动能和湍流耗散率的影响,分析发现节流锥面可大幅度降低上阀座在大开度范围内、下阀座在小开度范围内的湍流动能和耗散率,二者降幅达30%以上。所以,阀芯节流锥面可显著降低阀门内部湍流动能的损失以及湍流耗散率的扩散,有利于流动的稳定性和节能性。 展开更多

关键词 三通调节阀 节流锥面 数值模拟 湍流动能 湍流耗散率

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氮气式水击泄压阀初启阶段动态特性研究 被引量：9

3

作者 李树勋 王虎斌 +1 位作者 范宜霖 徐晓刚 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期10-13,共4页

针对石油集输管网中氮气式水击泄压阀快开慢关、小开度下大泄放量的要求,对氮气式水击泄压阀的工作原理及初启阶段动态特性进行理论分析及仿真研究.通过对氮气式水击泄压阀开启过程的分析,建立阀芯动力学方程及阀芯腔室近似氮气弹簧刚... 针对石油集输管网中氮气式水击泄压阀快开慢关、小开度下大泄放量的要求,对氮气式水击泄压阀的工作原理及初启阶段动态特性进行理论分析及仿真研究.通过对氮气式水击泄压阀开启过程的分析,建立阀芯动力学方程及阀芯腔室近似氮气弹簧刚度表达式,在此基础上运用ANSYS CFX软件进行了泄压阀初启阶段动态仿真模拟,研究了在泄压阀初启阶段阀芯密封面处介质流速及湍动能的变化过程,并分析了不同超压比和阀芯腔室氮气压力对泄压阀初启阶段动态特性的影响. 展开更多

关键词 水击泄压阀 动态特性 动网格 计算流体力学 仿真

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新型核级小口径波纹管截止阀的设计与抗震分析 被引量：8

4

作者 靳淑军 章茂森 +5 位作者 张继伟 黄健 程红晖 胡春艳 范宜霖 雷艳 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第12期42-45,共4页

介绍了一种新型核级小口径波纹管截止阀的技术性能、结构特点和抗震分析,确定了阀门各部件结构在极限安全地震条件下应满足的强度要求。

关键词 波纹管 截止阀 抗震分析

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基于浸入实体法的氮气式水击泄压阀动态仿真 被引量：7

5

作者 李树勋 王伟波 +1 位作者 范宜霖 李忠 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期253-258,共6页

以氮气式水击泄压阀阀内流道流场为研究对象,运用浸入实体法模拟氮气式水击泄压阀启闭过程,建立流体域及浸入实体域三维几何模型,结合阀芯运动轨迹,建立阀芯动力学方程,针对阀芯锥面不等面积的特殊设计,分析了泄压阀在水击脉动压力作用... 以氮气式水击泄压阀阀内流道流场为研究对象,运用浸入实体法模拟氮气式水击泄压阀启闭过程,建立流体域及浸入实体域三维几何模型,结合阀芯运动轨迹,建立阀芯动力学方程,针对阀芯锥面不等面积的特殊设计,分析了泄压阀在水击脉动压力作用下启闭过程中阀芯各个端面上的受力状态,同时对比分析了泄压阀在不同入口恒压和水击脉动压力作用下阀芯各个端面受力及泄放量大小的影响规律。结果表明,阀芯在启闭过程中是一个震荡过程,存在一定的不平衡受力,阀芯各端面受力不均匀,且都发生方向相反、不同幅度的震荡,阀芯圆柱面受力可忽略。 展开更多

关键词 水击泄压阀 动态仿真 动力学模型 浸入实体法 不平衡力

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基于工业物联网无线控制阀门电动驱动装置研究 被引量：2

6

作者 雷艳 黄健 +2 位作者 范宜霖 王剑 彭林 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第8期33-40,共8页

针对传统阀门电动驱动装置控制架构臃肿、安装现场耗时、紊乱、造价高昂等问题,提出一种基于工业物联网的无线控制阀门电动驱动装置,通过设计无线天线引入装置结构和开发控制系统软硬件完成阀门控制信号的传输,实现阀门电动驱动装置结... 针对传统阀门电动驱动装置控制架构臃肿、安装现场耗时、紊乱、造价高昂等问题,提出一种基于工业物联网的无线控制阀门电动驱动装置,通过设计无线天线引入装置结构和开发控制系统软硬件完成阀门控制信号的传输,实现阀门电动驱动装置结构一体化和远程无线控制。研究发现:基于传播频段为470 MHz的Lo Ra无线控制网关及特定测试环境下,无线控制阀门电动驱动装置在一定距离内信号稳定,最远测试距离可达1.2 km;应用于阀门流量流阻测试系统的无线控制方法可有效地解决敷设线缆、架设电缆桥架、接线查线、项目周期长、成本偏高等实际工程量大的问题,同时通过精准掌握阀门和管路系统的实时运行情况,实现阀门流量特性试验、阀门全生命周期监测和物联网的全面结合,为工业阀门物联网技术的应用提供了重要依据。 展开更多

关键词 阀门 电动驱动装置 无线控制 无线通信

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锥阀空化现象及多相流耦合强度研究 被引量：6

7

作者 张建斌 冯玉林 +4 位作者 范宜霖 李妍 王晓钧 陶国庆 吴冲 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第2期29-35,共7页

为了研究锥阀空化条件下流体与阀芯之间的相互作用,通过结合ANSYS Fluent和System Coupling软件平台实现锥阀和流体间相互耦合的数值模拟,得到锥阀在内流和外流条件下双向流固耦合时的空化区域气体体积分数和单向、双向耦合时的阀芯0~3 ... 为了研究锥阀空化条件下流体与阀芯之间的相互作用,通过结合ANSYS Fluent和System Coupling软件平台实现锥阀和流体间相互耦合的数值模拟,得到锥阀在内流和外流条件下双向流固耦合时的空化区域气体体积分数和单向、双向耦合时的阀芯0~3 s时段内等效应力分布云图。对比分析发现在结构突变区域空化明显,外流空化区域较大,空化程度比内流严重。在锥面上应力集中明显,最大应力集中在阀芯尖端;内流时的等效应力远大于外流时的等效应力;流固双向耦合时的等效应力大于流固单向耦合时的等效应力;流固双向耦合时的阀芯尖端的最大等效应力波动形态与气泡的波动形态有较好的一致性。 展开更多

关键词 锥阀 空化 多相 流固耦合 强度

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基于改进设计的平衡阀开孔型线优化及试验 被引量：5

8

作者 李树勋 范宜霖 +2 位作者 叶琛 侯英哲 朱新炎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期908-915,943,共9页

针对国内外动态流量平衡阀产品流量控制精度无法满足±5%误差范围要求的问题,从同心环状缝隙流理论出发,推导阀芯开孔型线改进设计计算公式.运用计算流体力学(CFD)技术模拟计算初步设计开孔型线下的流量大小,并通过试验加以验证.在... 针对国内外动态流量平衡阀产品流量控制精度无法满足±5%误差范围要求的问题,从同心环状缝隙流理论出发,推导阀芯开孔型线改进设计计算公式.运用计算流体力学(CFD)技术模拟计算初步设计开孔型线下的流量大小,并通过试验加以验证.在此基础上考虑开孔型线改进设计公式中流量系数以及阀芯开孔的结构形式对流量大小的影响,提出2种改善流量控制精度的阀芯开孔型线优化设计方法,并结合仿真模拟及试验对优化结果进行分析.结果表明,初步设计开孔型线的流量控制精度为±16.7%,流量系数优化后整体流量控制精度提高至±9.1%,阀芯开孔结构形式优化后流量控制精度得到了进一步改善且最终达到±4.2%的误差范围.优化结果验证了该优化设计方法的有效性,为今后阀芯开孔型线的设计提供了参考. 展开更多

关键词 开孔型线 平衡阀 试验 仿真模拟 流量控制精度

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结构参数对提升阀性能的影响 被引量：5

9

作者 范宜霖 张继伟 +1 位作者 胡春艳 李树勋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期1714-1717,共4页

针对电站锅炉中蒸汽吹灰器低能耗、高效率的要求,基于浸入实体方法,研究了提升阀阀座入口收缩角α及出口扩大角β对提升阀开启过程动态特性的影响,获得了不同收缩角及不同扩大角所对应的流量特性曲线。结果表明:α由20°增大至50
... 针对电站锅炉中蒸汽吹灰器低能耗、高效率的要求,基于浸入实体方法,研究了提升阀阀座入口收缩角α及出口扩大角β对提升阀开启过程动态特性的影响,获得了不同收缩角及不同扩大角所对应的流量特性曲线。结果表明:α由20°增大至50°时,阀门小开度下的出口流量增加了23%;β由0°增大至15°时,阀门大开度下出口流量增加了56%;结构允许范围内,增大收缩角可提高阀门小开度下的流量,增大扩大角可提高阀门大开度的流量。 展开更多

关键词 提升阀 阀座 数值模拟 流量

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阀门流量特性综合测试系统的研制 被引量：1

10

作者 王剑 范宜霖 +5 位作者 雷艳 刘贵超 张继伟 黄健 彭林 陈凤官 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第2期28-32,77,共6页

针对目前国内现有阀门流量测试装置测试范围小、功能单一、精度不高、自动化水平低,不能很好满足阀门技术高速发展需求的问题,研制了阀门流量特性综合测试系统,并对循环水源、动力系统、稳压装置、测试管路、流量校验系统、数据采集系... 针对目前国内现有阀门流量测试装置测试范围小、功能单一、精度不高、自动化水平低,不能很好满足阀门技术高速发展需求的问题,研制了阀门流量特性综合测试系统,并对循环水源、动力系统、稳压装置、测试管路、流量校验系统、数据采集系统、自动控制系统等测试系统组成部件设计进行了详细介绍,该测试系统具有阀门的流量系数、流阻系数、固有流量特性、流量的校验以及阀门微小流量测试等综合检测功能。经应用表明,该系统测试能力大、测试精度高、自动化程度高,流量误差小于实际流量的±2%,压差误差小于实际压差的±2%。因此,该测试系统可满足目前阀门技术大型化、高参数、微小流量调节等测试技术的需要。 展开更多

关键词 阀门 流量特性 微小流量测试 综合测试系统

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埋地大口径蝶阀基于刚度、密封性能的最大弯曲载荷研究 被引量：5

11

作者 张继伟 雷艳 +4 位作者 王剑 黄健 靳淑军 彭林 范宜霖 《流体机械》 CSCD 北大核心 2017年第10期37-41,11,共6页

基于API 6D对管线阀门因弯曲载荷破坏时应具有足够结构强度、刚度及密封性的高要求,采用有限元法对DN2800埋地大口径蝶阀进行刚度、密封性能分析;建立蝶阀抗弯模型,对DN2800蝶阀及系列产品最大弯曲载荷进行研究。结果表明:(1)长期承受... 基于API 6D对管线阀门因弯曲载荷破坏时应具有足够结构强度、刚度及密封性的高要求,采用有限元法对DN2800埋地大口径蝶阀进行刚度、密封性能分析;建立蝶阀抗弯模型,对DN2800蝶阀及系列产品最大弯曲载荷进行研究。结果表明:(1)长期承受附加载荷的DN2800蝶阀密封失效先于刚度失效,所能承受的最大弯曲载荷为密封有效临界弯曲载荷;(2)DN>1000 mm系列大口径蝶阀壁厚t、公称直径d与抗弯刚度K、刚度有效临界弯曲载荷M1、密封有效临界弯曲载荷M2间呈二次函数关系,且可承受最大弯曲载荷为M2。研究方法和结论对埋地大口径蝶阀承受最大弯曲载荷的研究提供了参考依据。 展开更多

关键词 埋地大口径蝶阀 刚度 密封 临界弯曲载荷 最大弯曲载荷

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动态流量平衡阀启闭过程中的线弹性不等值力 被引量：4

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作者 李树勋 徐娟娟 +2 位作者 范宜霖 徐晓刚 叶琛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1150-1155,共6页

为了解决动态流量平衡阀流量控制精度无法达到要求的问题,建立了动态流量平衡阀动力学模型以及阀芯运动方程,数值模拟了相同口径和不同口径平衡阀阀芯处于不同位移下的三维流场模型,对比试验与数值模拟的阀芯位移误差和压差位移流量特... 为了解决动态流量平衡阀流量控制精度无法达到要求的问题,建立了动态流量平衡阀动力学模型以及阀芯运动方程,数值模拟了相同口径和不同口径平衡阀阀芯处于不同位移下的三维流场模型,对比试验与数值模拟的阀芯位移误差和压差位移流量特性曲线,获得了线弹性不等值力变化规律,确定了不等值力修正系数,并优化了开孔型线.研究结果表明:通过引入线弹性不等值力修正系数,优化阀芯可变开孔后,减小了阀芯实际位移与理论位移间的误差,使试验与数值模拟的流量特性曲线趋于一致,并使流量控制精度满足±5%的误差要求. 展开更多

关键词 平衡阀 线弹性不等值力 流量控制精度 数值模拟

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阀门端部连接耐火试验系统及试验方法 被引量：2

13

作者 王剑 范宜霖 +4 位作者 雷艳 彭林 黄健 张继伟 徐晓刚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第6期18-22,共5页

为考核阀门端部连接在燃烧状态下的抗弯和抗压的设计性能,分析了现行标准推荐的端部连接耐火试验系统存在的问题和不足,结合阀门端部连接火灾环境下的实际工况,设计了一套阀门端部连接耐火试验系统并提出了试验方法。该系统基于改进的... 为考核阀门端部连接在燃烧状态下的抗弯和抗压的设计性能,分析了现行标准推荐的端部连接耐火试验系统存在的问题和不足,结合阀门端部连接火灾环境下的实际工况,设计了一套阀门端部连接耐火试验系统并提出了试验方法。该系统基于改进的增压系统、测漏系统和独立研制的弯矩加载装置等组成,能有效控制系统的压力波动范围在±10%、测量参数的精度误差范围在±5%以内、提高系统使用寿命及经济性。对燃烧工况下连接件承压性能试验系统的设计及试验方法的优化具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 阀门端部连接 耐火试验 弯矩加载 试验方法

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快开高温球面密封切断阀的改进与试验研究 被引量：1

14

作者 张建斌 项光武 +5 位作者 杨隆杰 薛红权 王晓钧 黄明亚 范宜霖 吴怀昆 《阀门》 2022年第6期463-466,共4页

介绍了一种快开高温球面密封切断阀,论述了其结构特点和工作原理,分别对阀门各组成部分进行了分析研究,并按照相关标准和客户要求进行了试验验证,结果表明快开高温球面密封切断阀具有较好的稳定性,可以有效地提高阀门的使用寿命。

关键词 高温 切断阀 快开 试验研究

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提升阀开启过程内部动态特性研究 被引量：2

15

作者 张继伟 范宜霖 +1 位作者 王剑 徐晓刚 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期95-101,共7页

针对电站锅炉蒸汽吹灰器低能耗高效率的要求,对吹灰器提升阀的工作原理及开启过程的动态特性进行理论分析及仿真研究。基于Immersed solid(浸入实体)方法,建立提升阀内部流体域及浸入实体域模型,运用ANSYS CFX(有限元分析)软件对提升阀... 针对电站锅炉蒸汽吹灰器低能耗高效率的要求,对吹灰器提升阀的工作原理及开启过程的动态特性进行理论分析及仿真研究。基于Immersed solid(浸入实体)方法,建立提升阀内部流体域及浸入实体域模型,运用ANSYS CFX(有限元分析)软件对提升阀模型进行了开启过程的动态仿真模拟,获得了阀门内部湍动能及流速分布等流场信息。研究表明:当入口压力由2 MPa增大至10 MPa时,阀门流量增加了61.5%;阀座与调压盘环缝出口处的湍动能和流速分别增加了68.8%和63.5%。 展开更多

关键词 提升阀 浸入实体 动态特性 仿真 开启过程

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加氢阀填料密封失效分析及改进 被引量：2

16

作者 彭林 郝伟沙 +2 位作者 雷艳 范宜霖 胡春艳 《液压气动与密封》 2018年第3期72-73,共2页

该文主要对事故中加氢阀填料密封失效的原因进行分析,对填料密封部件的受力情况进行计算,并对密封结构进行改进。

关键词 填料 活节螺栓 加氢阀 改进

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针形阀阀杆螺纹故障分析及处理 被引量：1

17

作者 蒋晓红 胡春艳 +1 位作者 雷艳 范宜霖 《阀门》 2017年第2期44-45,共2页

介绍了针形阀寿命试验中阀杆卡滞的过程和现象,分析了阀杆卡滞故障的原因及机理。给出了针对性的工艺改进,并对改进后的效果进行了试验验证。

关键词 针形阀 阀杆螺纹 寿命试验 渗碳 故障分析

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船用液化天然气超低温球阀阀体静压疲劳寿命分析 被引量：1

18

作者 王新海 俞健 +2 位作者 雷艳 范宜霖 胡春艳 《阀门》 2017年第4期10-13,共4页

介绍了船用LNG管线运输中超低温球阀的结构特点、工作性能及安全运行的基本条件,分析了超低温球阀阀体深冷、工作、常温水压试验工况下的结构应力和疲劳强度寿命,同时分析了温度、应力集中、峰值应力等敏感参数对低温下阀体安全系数的影... 介绍了船用LNG管线运输中超低温球阀的结构特点、工作性能及安全运行的基本条件,分析了超低温球阀阀体深冷、工作、常温水压试验工况下的结构应力和疲劳强度寿命,同时分析了温度、应力集中、峰值应力等敏感参数对低温下阀体安全系数的影响,给出了LNG超低温球阀在不同压力、温度等载荷作用时的强度、寿命、安全系数和损伤系数及其阀体强度、寿命的设计要求和方法。 展开更多

关键词 超低温球阀 LNG 疲劳寿命 安全系数

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一种用于低温设备安全阀检测的夹具设计 被引量：1

19

作者 黄健 王剑 +3 位作者 张继伟 靳淑军 彭林 范宜霖 《低温与超导》 CAS 北大核心 2016年第12期21-24,共4页

安全阀是一种根据介质工作压力而自动启闭、起安全保护作用的阀门,是非常重要的安全附件,广泛地应用在低温压力容器和低温管道系统上。该文介绍作者设计的一种用于安全阀检测的夹具,可以将传感器与安全阀牢固的连接,很好的解决了振动对... 安全阀是一种根据介质工作压力而自动启闭、起安全保护作用的阀门,是非常重要的安全附件,广泛地应用在低温压力容器和低温管道系统上。该文介绍作者设计的一种用于安全阀检测的夹具,可以将传感器与安全阀牢固的连接,很好的解决了振动对位移测量的影响。 展开更多

关键词 安全阀 检测 夹具 V形块

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埋地大口径双偏心蝶阀刚度及抗弯性能分析 被引量：1

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作者 雷艳 张继伟 +3 位作者 王剑 靳淑军 黄健 范宜霖 《阀门》 2017年第1期13-16,共4页

论述了运用ANSYS有限元软件对DN2 800埋地双偏心蝶阀阀体进行的刚度分析结果及阀体临界刚度时可承受的最大弯曲载荷分析结果。提供了双偏心蝶阀刚度及抗弯性能的理论分析方法。

关键词 双偏心蝶阀 刚度 抗弯性能 弯曲载荷

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