压力无关型定风量控制阀设计研究
本文选题:定风量控制阀 + 机械自力式原理 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文
【摘要】:压力无关型定风量控制阀能够自动调节通流面积以适应阀门前后压力的变化,在工作压差范围内可以将流经该阀的风量控制在预先设定值,因而普遍应用于医院手术室、生化实验室和洁净室等需要对气流进行准确控制的场所。目前国内压力无关型定风量控制阀市场被国外一些企业垄断,国内生产厂家由于未掌握核心技术,在市场竞争中处于劣势。近年来,我国暖通行业得到快速发展,市场对压力无关型定风量控制阀的需求不断增长,迫切需要对该阀关键技术进行深入研究。本文提出一种基于机械自力式原理的压力无关型定风量控制阀设计方案,通过建立其三维实体模型、流动数学模型和数值计算模型,分析阀门流场分布规律,对阀口参数进行修正,具体工作包括:基于阀门流场分布提出一种结构简单、通流能力强、控制精度高的压力无关型定风量控制阀。该阀由阀体、阀芯、阀芯轴、压缩弹簧、调节杆和支撑架等机构组成,借助弹簧响应阀门压差变化来改变通流面积,以实现风量调节的目的。根据流量与阀门压力损失关系对该阀关键结构进行设计计算,主要包括阀口和机械自力式调节装置的设计。利用Solid Works软件建立压力无关型定风量控制阀三维实体模型,基于Ansys仿真软件对该阀进行仿真模拟,分析阀门流场分布和流量系数变化规律,修正阀门流量计算公式,并对阀口参数进行修正。搭建压力无关型定风量控制阀流场和性能测试装置,通过测量不同工况下的压力分布和流量大小,探究仿真模型的可行性和阀门性能的可靠性。并将此研究结果应用于定风量控制阀系列产品的设计。
[Abstract]:The pressure-independent constant air volume control valve can automatically adjust the flow area to adapt to the change of the pressure before and after the valve. In the range of working pressure difference, the air flow through the valve can be controlled at a preset value, so it is widely used in the hospital operating room. Biochemical laboratories and cleanrooms, such as the need for accurate control of the air flow. At present, the domestic pressure independent constant air volume control valve market is monopolized by some foreign enterprises, and the domestic manufacturers are at a disadvantage in the market competition because they do not master the core technology. In recent years, with the rapid development of HVAC industry in China, the market demand for pressure-independent constant air volume control valve is increasing, so it is urgent to study the key technology of the valve. In this paper, a design scheme of pressure-independent constant air flow control valve based on the principle of mechanical self-force is proposed. Through the establishment of its three-dimensional solid model, flow mathematical model and numerical calculation model, the distribution law of valve flow field is analyzed. The main work of this paper is as follows: based on the distribution of valve flow field, a pressure-independent constant air volume control valve with simple structure, strong flow capacity and high control precision is proposed. The valve is composed of a valve body, a spool shaft, a compression spring, a regulating rod and a support frame, and the flow area is changed by means of the spring response to the pressure difference of the valve to achieve the purpose of air volume regulation. According to the relationship between the flow rate and the pressure loss of the valve, the key structure of the valve is designed and calculated, including the design of the valve opening and the mechanical self-regulating device. The three-dimensional solid model of pressure-independent constant air volume control valve is established by using solid works software. The valve is simulated and simulated based on Ansys software. The variation law of valve flow field and flow coefficient is analyzed, and the valve flow calculation formula is revised. And the valve parameters are modified. The flow field and performance test device of pressure independent constant air volume control valve was built. The feasibility of simulation model and the reliability of valve performance were explored by measuring the pressure distribution and flow rate under different working conditions. The results are applied to the design of the series of constant air volume control valves.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH134
【参考文献】
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,本文编号:2085033
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