管道长度对高加入口三通阀阀体应力影响分析 被引量：9

1

作者 廖静 李树勋 +2 位作者 刘太雨 徐健 冯浩 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第11期42-47,共6页

为了分析高加入口三通阀阀体应力受管道长度影响程度的问题,建立3种运行状态下的力学模型,根据细长梁理论进行数值分析,得到了关于管道长度的弯矩公式;建立不同管道长径比的有限元模型,运用ANSYS软件进行有限元仿真分析,得到了不同管道... 为了分析高加入口三通阀阀体应力受管道长度影响程度的问题,建立3种运行状态下的力学模型,根据细长梁理论进行数值分析,得到了关于管道长度的弯矩公式;建立不同管道长径比的有限元模型,运用ANSYS软件进行有限元仿真分析,得到了不同管道长度下的阀体应力分布情况。分析结果表明:管道长度与阀体应力呈线性关系,管道长度越长,阀体最大等效应力值越大且分布位置由阀体内腔开孔位置转移至阀体与接管的焊接位置;管道长度对正常运行状态与高加预警状态下的阀体应力影响较大;管道长度影响阀体应力合格性评定结果;实际工程应用中应该合理控制管道长度或在合理管道长度范围内增设支撑结构,旨在保证阀体应力评定合格;阀体结构应力仿真分析的有限元模型应包含管道结构,并应尽可能考虑管道的实际情况,旨在得到更具参考意义的仿真结果。 展开更多

关键词 管道长度 三通阀 数值分析 有限元分析

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LNG超低温调节阀阀杆流激共振分析 被引量：7

2

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 刘柏圻 杨恒虎 李树勋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期218-225,共8页

针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信... 针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),获得流体施加于阀杆上的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到阀塞和阀杆组件的流固耦合模态振型和模态频率。通过两种频率的比较对各开度下的调节阀阀杆流激共振问题进行了深入研究。结果表明,调节阀各开度下阀塞和阀杆组件上的压力脉动峰值频率均在60 Hz以内,而其各阶流固耦合模态频率均大于120 Hz,压力脉动频率避开了固有频率,阀杆不会发生流激共振现象。 展开更多

关键词 超低温调节阀 瞬态流场 流固耦合 模态分析 阀杆流激共振

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三偏心蝶阀密封压力影响因素分析 被引量：6

3

作者 杨恒虎 郝娇山 +1 位作者 王伟波 廖静 《液压与气动》 北大核心 2021年第6期178-182,共5页

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析... 基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析结果表明,三偏心蝶阀密封压力分布不均匀,阀轴附近存在低密封压力过渡区。合理设计密封圈,可改善密封压力分布情况和增大过渡区密封压力值,提高三偏心蝶阀密封性能。 展开更多

关键词 三偏心蝶阀 密封压力 影响因素 全金属密封圈

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套筒调节阀节流件正向设计方法 被引量：4

4

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 蒋永兵 廖静 周忠云 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第11期27-36,共10页

针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合A... 针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体仿真分析,开展了节流件的正向设计方法研究。以DN200-Cvmax300的窗口型套筒调节阀和DN250-Cvmax200的多孔式套筒调节阀等百分比流量特性的节流件为例,进行了其正向设计和仿真验证。结果表明,两调节阀仿真流量特性曲线和理论流量特性曲线趋势均高度吻合;对窗口型套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-2%~3%之间;对多孔式套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-8%~6%之间。研究结果可以为因节流件设计不合理导致的调节阀不稳定调节及振动等问题提供解决思路,为行业的发展提供助力。 展开更多

关键词 节流件 正向设计 流量特性 理论分析 流体仿真

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偏心旋转阀气动噪声产生及控制机理研究 被引量：4

5

作者 廖静 郝娇山 +2 位作者 刘柏圻 杨恒虎 王伟波 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期285-292,共8页

针对煤气化装置中合成气洗涤塔的高压差压力调节用偏心旋转阀的高噪声问题,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算气动声学(Computational Aeroacoustics,CAA)多步骤混合计算方法对偏心旋转阀进行声流固耦合数值... 针对煤气化装置中合成气洗涤塔的高压差压力调节用偏心旋转阀的高噪声问题,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算气动声学(Computational Aeroacoustics,CAA)多步骤混合计算方法对偏心旋转阀进行声流固耦合数值模拟,获得气动噪声的产生机理和计算模拟值;根据采用阀门选型软件Conval计算得到的标准噪声值,验证了数值模拟方法的可靠性;通过采取阀后加装降噪孔板、减小流量和增大进口压力等措施,研究对于偏心旋转阀气动噪声的控制效果及其机理。研究表明:距偏心旋转阀出口和管壁外1米处的模拟噪声值与标准噪声值的误差小于3 dB(A),证明了数值模拟方法的可靠性;流场中的湍流脉动和涡旋结构是偏心旋转阀气动噪声产生的根本原因,气动噪声源为偶极子声源和四极子声源;加装降噪孔板后偏心旋转阀噪声模拟值下降约9 dB(A);通过减小流量和增大进口压力可以实现噪声控制。 展开更多

关键词 声学 偏心旋转阀 气动噪声 有限元分析 SST-DDES模型 M?hring声类比

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高调节性控制阀结构设计与分析 被引量：2

6

作者 杨恒虎 刘柏圻 +1 位作者 王伟波 廖静 《液压与气动》 北大核心 2023年第3期182-188,共7页

针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流... 针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流量对比分析,验证了设计的准确性。结果表明,标准的等百分比和线性调节特性均不能满足用户的调节要求,而特殊设计的调节特性及阀内件结构可满足用户实际的控制需求,达到了设计目标,为具有高调节性的控制阀设计提供了参考。 展开更多

关键词 控制阀 调节特性 有限元

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高压差精调型小流量调节阀的设计与仿真实验验证 被引量：3

7

作者 李武 郝娇山 《石油化工自动化》 CAS 2017年第4期45-47,共3页

针对高压差小流量调节工况,结合柱塞阀与平衡笼式阀特点,设计了一种新型的精调型小流量调节阀,并借助CFD流体分析软件进行了仿真实验研究。为更好验证该阀门的适用性能,建立三维模型,并将某化工厂的现场工况参数作为边界条件,对模型的... 针对高压差小流量调节工况,结合柱塞阀与平衡笼式阀特点,设计了一种新型的精调型小流量调节阀,并借助CFD流体分析软件进行了仿真实验研究。为更好验证该阀门的适用性能,建立三维模型,并将某化工厂的现场工况参数作为边界条件,对模型的内部流动进行了数值模拟计算,获得了内部流场结果。根据结果显示:该阀门在高压差工况下具有较好的降压效果,可调行好,符合设计的预期目的。 展开更多

关键词 高压差 小流量 仿真模拟 流场

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矩形窗口球阀流体控制性能研究 被引量：2

8

作者 杨恒虎 刘柏圻 +1 位作者 廖静 王伟波 《机床与液压》 北大核心 2023年第1期177-182,共6页

针对国内球阀适用工况少的现状,提出矩形窗口球阀,并采用有限元仿真分析方法,获得口径为DN50、窗口宽度为25 mm的矩形窗口球阀阀内流体的速度分布、流线分布及压力分布,分析其流场控制性能。此外,还分析了不同窗口宽度的矩形窗口球阀的... 针对国内球阀适用工况少的现状,提出矩形窗口球阀,并采用有限元仿真分析方法,获得口径为DN50、窗口宽度为25 mm的矩形窗口球阀阀内流体的速度分布、流线分布及压力分布,分析其流场控制性能。此外,还分析了不同窗口宽度的矩形窗口球阀的流通面积变化规律和流量控制性能。分析结果表明:矩形窗口球阀在开启过程中形成的“S”形流道,实现了两级降压,扩大了压力控制范围;在流量控制方面,其控制性能与流通面积的变化规律呈现相关性与差异性,多数宽度的窗口球阀呈现等百分比特性,且流量变化率随窗口宽度的增加而增大;但也有少数小宽度的窗口球阀呈线性特性。 展开更多

关键词 矩形窗口球阀 流体控制性能 流通面积 有限元分析

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介质流向对偏心旋转阀冲蚀的影响 被引量：3

9

作者 刘柏圻 王伟波 +1 位作者 廖静 杨恒虎 《液压与气动》 北大核心 2021年第1期163-168,共6页

针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流... 针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流闭更有利于流体流动;两种流向的有效流量调节开度均在0~70°;开度越小,流体流动越紊乱;流闭模型腔内旋涡远少于流开模型,流动稳定性更好,更有利于防止阀门的冲蚀破坏。在某些工况,若流开的阀门冲蚀、振动和噪声严重,可以考虑采用流闭流向。 展开更多

关键词 偏心旋转阀 介质流向 调节特性 流体仿真 冲蚀

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套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究 被引量：3

10

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 周忠云 张丽芳 张建伟 《机床与液压》 北大核心 2022年第15期97-104,共8页

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基... 针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明:阀门在5%和10%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差较大;在20%~100%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内,且流量控制精度较高;节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大;理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合,验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 节流窗口型线 参数化设计 流体仿真

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汽轮机盘车底座基准面铣削变形的仿真分析与研究

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作者 廖静 李小江 +1 位作者 郝娇山 刘柏圻 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期173-177,共5页

基于盘车底座基准面的铣削工序,建立了装夹和加工受力模型,计算了铣削力值。采用了有限元仿真方法,分别建立了装夹仿真模型和加工仿真模型,对基准面的受力变形进行了仿真分析。采用了工艺试验方法,对相同工况下的仿真结果进行了验证。... 基于盘车底座基准面的铣削工序,建立了装夹和加工受力模型,计算了铣削力值。采用了有限元仿真方法,分别建立了装夹仿真模型和加工仿真模型,对基准面的受力变形进行了仿真分析。采用了工艺试验方法,对相同工况下的仿真结果进行了验证。分析表明:装夹时,千斤顶的使用可以有效减小重力对盘车底座变形的影响,千斤顶在位置③处施加4000 N力(图6),变形量最大减小85%;仿真中基准面最大变形值为0.010915 mm;试验中基准面的最大变形量为0.02 mm,均小于基准面平行度要求0.04 mm。 展开更多

关键词 汽轮机 盘车 仿真 铣削

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