基于CFD动网格技术的三偏心蝶阀开启特性

为了分析三偏心蝶阀在开启过程中涡流与时间的关系,采用Fluent软件提供的计算方法,建立了基于三偏心蝶阀的二维物理模型,编写不同时刻的UDF函数,利用动网格技术及用户自定义函数对三偏心蝶阀开启过程出现的涡街现象进行数值模拟,得到了开启后不同时刻下的涡流速度和涡流长度.结果表明:在三偏心蝶阀刚开启的瞬间蝶阀的下流产生喉口效应,流体介质小开度下由于流阻较大,导致蝶阀的振动强烈,随着开度的增大,流阻急剧减小,蝶阀的振动逐渐减弱,导致三偏心蝶板边缘前后均产生强烈的涡流,下端出现了较明显的涡街效应,随着开启行程的增加,涡流速度不断减小,而涡流长度先增加后缓慢减小,最终消失.通过有限元分析法对蝶阀的流场进行了数值模拟,找到了涡街现象的形成和脱落的时间.此模拟为三偏心蝶阀设计、试验和使用提供了一种思路.     

全焊接球阀焊接残余应力及变形数值模拟

焊接残余应力特性对球阀安全运行及结构改进具有重要意义.基于有限元软件ABAQUS,以T形接头焊、平板对接焊、圆管对接焊3种模型为例,模拟了全焊接球阀的温度场、应力场、位移场.结果表明:非生死单元法相较于生死单元法的计算误差高约10％,但耗时缩短41％～57％;球阀焊接残余应力集中分布于焊缝与母材的结合位置,焊缝影响区外...     

楔形双闸板闸阀密封失效与结构优化

为了解决楔形双闸板闸阀在实际应用过程中密封失效的问题,利用ANSYS软件对闸阀进行有限元建模,并进行热力耦合分析与密封性能评价。结果表明:在热应力和介质压力作用下,最大Mises应力出现在出口阀座处;出口阀座两条危险路径的3种不同应力强度评定结果均不合格,且出口阀座密封面的最大密封比压超过许用比压。基于以上分析结果,结合闸阀结构,获得了闸阀密封失效原因,进而对闸阀结构进行了优化。结果表明:结构优化后的出口闸阀的最大Mises应力、密封面的最大密封比压均大幅降低,两条危险路径的3种不同应力强度评定结果均达到合格要求,能够有效解决密封失效问题。研究结果可以在楔形双闸板闸阀结构设计与优化方面提供参考借鉴。     

超超临界电站锅炉储水罐用调节阀及管配系统流场特性分析

针对超超临界电站锅炉储水罐用调节阀国产化研制中流场结构设计面临的问题,结合前期配置于某电站储水罐用调节阀及管配系统底板汽蚀击穿故障现象,基于两相空化流动控制方程和Fluent流场数值模拟手段,采用RNG k-ε湍流模型及耦合算法,对该调节阀流场结构及管配系统流场特性进行数值模拟分析计算,并进行流场结构及特性验证,结构改进优化设计.重点分析了压锥式调节阀及管配系统流场特性,结果表明:压锥式调节阀在设计工况下,由于阀门开度较小,高温介质在喉口处发生严重的汽化现象,气化率达90%以上,介质速度较高达到143 m/s,以至于管配系统底板被冲击至击穿.针对失效原因,提出了一种新型笼罩式调节阀,优化结构流场模拟结果表明,在阀门喉口含汽量减少了21.6%,盲板附近的速度降低了80%,表明汽化现象得到了抑制,管配系统能够安全运行.模拟结果较好展示了阀门流场的分布规律,为该类调节阀结构设计与优化提供可借鉴的理论依据,对电站锅炉调节阀国产化推进具有一定促进作用.