蝶式止回阀流阻特性及其相关结构元件几何要素的研究

叙述了在ＤＮ１２０Ｏ蝶式止回阀开发过程中对流阻特性的分析、计算及其相关结构元件几何要素的设计思路。据此确定的新型阀腔结构，经实验测试，流阻特性性能良好，节能明显。     

偏心半球阀流场数值模拟与分析

运用有限元分析软件Ansys,对DN500偏心半球阀不同开度情况下的流场形式进行了数值模拟分析。根据分析结果对偏心半球阀阀瓣结构进行了改进。改进后的偏心半球阀流阻系数减低,流通性能提高。     

插装式2D伺服阀流场仿真及实验研究

阐述了插装式二维(2D)伺服阀的结构及工作原理,设计了圆形和扇形两种回油流道结构,通过Fluent软件对不同进出口压差下两种流道结构的流量、压力分布、速度分布进行数值模拟计算,进而算出两种流道结构的流阻系数,通过实验研究验证了仿真结果的正确性。研究表明,在进出口压差相同的条件下,扇形流道的流阻相比圆形流道的流阻较小,能量损失较小,通流能力较大,流阻系数是流道的本身性质与外界条件无关。这为插装式伺服阀的优化设计提供了一定的参考。     

不同阀芯结构节流阀流阻特性研究

基于标准k-ε湍流模型对四组不同阀芯结构(平底、小弧、大弧、波浪形)调节阀流阻性能进行研究,分析流场内速度流线、压力云图,得到流动规律及阀前后压力损失,流阻系数ξ。研究表明:随着阀芯开度增加,阀内流阻系数逐渐减小。10%开度时平底阀芯结构调节阀内流阻系数最大,大弧形与波浪形阀芯结构调节阀的流阻系数最小,对比发现大弧形与波浪形阀芯结构调节阀的截阻性能较平底阀芯调节阀的流阻系数值减小9.71%;全开度下大弧、小弧阀芯以及波浪形阀芯调节阀内部流阻系数相近,平底阀芯全开度下流阻系数相较于其他三组减小了14.69%。表明该工况下,阀芯处于全开度时,平底阀芯截阻性能具有一定的优势,因此,调节阀在小开度工况下工作时可选用大弧阀芯与波浪形阀芯结构。     

三偏心蝶阀的结构优化及流场分析

针对传统三偏心蝶阀的缺点,提出一种桁架过流式三偏心蝶阀结构,利用SolidWorks建立其三维模型并抽取不同开度下的流体域模型,然后根据设定的工况条件在Fluent中进行流场模拟计算。结果表明:优化后的阀板在不同开度下,过流面处承受的压力变小,承压面所能承受的压力变大;同等开度下,优化后的阀板表面的速度降低,阀板表面所受冲刷程度减轻;大开度下,优化后的阀板周围流动稳定性更好,改进后蝶阀的流量系数变大,流通能力变强。对改进前后的蝶阀结构进行阻力特性试验,对比分析得出:大开度下流阻系数明显减小,且改进后结构的流阻系数在同等开度下都有所减小,再次证明改进后结构的性能优势。     

基于三偏心蝶阀的结构设计及优化分析

蝶阀作为管道元件,在输送控制系统中起着至关重要的作用。通对三偏心蝶阀的结构分析,建立三偏心蝶阀的三维模型进行有限元分析。最后,根据蝶阀在流阻方面存在的不足进行改进,并将两种不同型号结构的蝶阀进行流体分析。实验研究表明,三偏心蝶阀的结构设计满足强度要求,对蝶阀的关键零部件蝶板的流体优化分析,有效地提高了三偏心蝶阀的流通能力,降低了流阻作用。     

干油集中润滑系统设计计算

介绍了系统设计,计算润滑点的需油量,确定泵的工作能力,利用流阻试验曲线确定管道内径,确定管道布局,计算管路油脂停留时间。     

对夹式止回阀开启过程动态特性分析与改进

为研究对夹式止回阀流道的线型对流场规律的影响,对开启过程中的较高流速流体进行动态模拟。采用计算流体力学方法,建立了对夹式止回阀阀瓣运动方程、阀体优化方程及二维几何模型、阀内流场模拟控制方程,借助Fluent软件使用动网格技术及UDF程序,对改进前后模型的开启过程分别进行非定常流动的动态模拟分析,并对阀体结构进行改进设计,获得不同模型阀内流场的压力和速度分布规律。结果表明:改进流线后模型阀瓣开启过程阀内压力阶梯性降低幅值和负压区减小,阀瓣外边缘处流速突变减弱,阀内流道漩涡减少,阀门流阻系数降低,阀内流体流动更加稳定。研究结果可为止回阀结构的参数化优化设计提供参考。     

基于Kriging模型和遗传粒子群算法的止回阀减阻优化设计

针对8′-150LB轴流式止回阀研究其流阻特性，并对其阀芯结构和文丘里阀口结构进行优化设计。为获得轴流式止回阀全开状态下的最小流阻，采用Nystrom法对阀门设计参数进行了确定，利用正交试验方法列出3因素，5水平的25组试验。在此基础上，建立设计参数与性能的Kriging响应面模型。最后利用遗传粒子群算法对Kriging模型进行优化，选取阀门减阻优化设计最优结构参数。     

ZVF型调节阀中不同阀瓣型线对局部流阻的影响

调节阀中不同阀瓣型线构成的通道，其局部流阻是不一样的。通过应用ANSYS2软件对DN50mmZVF型调节阀几种阀瓣型线在不同开度下构成的通道结构模型进行计算，从而得出流阻系数与开度的关系，并通过比较得到最佳阀瓣型线。该方法有很好的工程应用价值。     

旋启式止回阀的流场分析及结构优化

利用Pro/E建立某型号旋启式止回阀的三维模型,将装配好的三维模型导入到ANSYS有限元分析软件中,建立结构静力学仿真分析有限元模型,分析该阀阀板在各个角度下的应力,变形结果;建立计算流阻系数的有限元模型,计算该止回阀在多种开度下的流阻系数;建立流固耦合分析有限元模型,并进行多开度工况下的流固耦合分析,得出阀板在各个开度的应力和位移值,得出该阀工作时阀板的平衡状态,从而形成旋启式止回阀对结构优化方案。     

快开缓闭轴流式止回阀的数值模拟与优化设计

介绍了快开缓闭轴流式止回阀的结构特点与工作原理,建立了快开缓闭轴流式止回阀的数学模型。对快开缓闭轴流式止回阀的阀瓣与阀体喉部进行了结构设计与仿真优化,确认在不同阀瓣表面形状中,椭球面阀瓣的流阻因数最小、设计最优;在不同阀体喉部收缩因数中,喉部收缩因数为80%时,流阻因数最小。     

三偏心蝶阀的流场和阻力特性研究

通过流阻试验获得了直径为680mm的三偏心蝶阀在不同开度和速度下的流阻系数。以试验结果为基础验证湍流模型,选择SST模型作为湍流模型,建立获得三偏心蝶阀详细流场的数值模型。利用该数值模型对试验蝶阀在90°、70°、50°开度下的流场和流阻系数进行预测,90°代表全开。试验结果表明,50°开度的流阻系数值约为90°开度流阻系数值的9倍;三偏心蝶阀全开时的流阻系数值约为中线蝶阀全开时流阻系数值的6倍。数值分析表明,全开状态下,三偏心蝶阀阀板处存在的漩涡比中线蝶阀多,可对三偏心蝶阀阀板形状进行优化,以减小流阻系数;随着开度减小,流体的流动产生与阀板关闭方向一致的力矩,帮助阀板关闭。     

一种多个流阻串联阀门的流量计算方法

针对多个流阻串联的阀门,在设计时已知阀门入口和出口压力,而阀内各个流阻前后压力不确定的情况,经分析推导,给出了一种计算此种复杂情况的流量计算方法,而不再需要经过反复试算才能求出阀门流量。     

阀杆倾角对角座阀流量特性影响的数值研究

采用计算流体动力学方法研究阀杆倾角对角座阀流量特性的影响。分别采用数值模拟和实验测试,获得了在不同阀门进出口压差条件下,阀杆倾角为45°,55°和60°时阀内介质体积流量,对比验证了数值计算的准确性。在此基础上,对不同阀杆倾角条件下阀内的流场和阀门的通流能力进行分析。结果表明阀内的最高流速及速度场分布对阀门的通流能力具有重要影响：当阀杆倾角为45°时,阀内介质的流速最高,流量系数最大,流阻系数最小;阀杆倾角处于45°～60°范围时,随着角度的增加,角座阀的流量系数随之降低,流阻系数相应增加。对于该流道结构的角座阀,阀杆倾角推荐采用45°～50°的设计范围。     

截止阀锥形阀瓣密封失效分析与改进

从理论上分析了截止阀锥形阀瓣存在的密封不稳定、流阻损失大及产生泄漏的原因，并提出了改进方法。     

差流可调梭阀在球阀控制装置中的应用

介绍了梭控球阀在输送管道中的作用和工作原理。阐述了差流可调梭阀的特点及可以控制球阀、蝶阀、闸阀和其他阀类的气动（液压）驱动装置的性能。通过对试验结果的研究分析,证明梭控球阀可以防止液体输送管产生水击,实验管道保护,减缓气体输送管压力突然升高,有利稳定流动。     

高性能止回阀结构设计的分析研究

对各种上回阀结构进行了分析对比,通过图解法和阀瓣运动规律分析,寻找出缩短蝶极开关周期,提高关闭速度,减小或预防水锤压力,减小流阻和阀瓣惯性,提高密封性能的方法。     

应用旁通双油路装置降低燃滤流阻

本文根据流体力学基本原理探讨了对燃油滤清器结构进行改进的可能性,并应用计算流体力学的方法进行验证确定改进方案。最终克服了国外的技术壁垒,达到了降低流阻的目的。     

液体安全阀排量性能研究及其工程应用

以液体安全阀为研究对象,从实测阀门流量系数及其与流阻损失的关系入手,运用CFD方法计算阀内流场形态,分析液体安全阀流阻损失产生的原因及对阀门排量性能造成的影响。运用总结得到的产生流阻损失的规律,形成相关流道结构的设计准则,应用于指导实际工程设计中。