对冲式止回阀动态特性分析

发布时间：2020-10-12 21:10

　　 由于船用核动力装置一回路的特殊结构,必须要在回路中设置主止回阀,以控制主冷却剂的流动方向。由于对冲式止回阀它具有设计原理新颖,结构简单的特点,所以在船用核动力装置一回路中的应用前景很广泛。对冲式止回阀的各项性能指标对核反应堆的安全有重要影响,所以研究并优化主止回阀的各项技术参数有很重要的意义。 本论文在前人研究的基础上,针对对冲式止回阀原理样机在实验中出现低流量关不上关不严的问题,对主止回阀的结构提出了两种改进。运用前处理软件GAMBIT对主止回阀建立几何模型,划分网格,使用CFD软件FLUENT对这两种改进结构进行了阻力系数、流量特性和阀头受力这三方面的分析,并根据数值模拟结果,完成了对冲式止回阀的结构优化,增大了主止回阀在关阀时的液动力,确定了对对冲式止回阀进行增大冲压管外径和使用活动阀座这两项结构的改进。 同时,本文运用FLUENT的动网格技术和UDF功能,根据牛顿第二定律的欧拉显式格式确定了阀头阀座的运动速度,模拟了改进后的对冲式止回阀在低流量下的关闭过程,得出了阀头阀座在阀门关闭时的运动过程。 论文的研究对于对冲式止回阀的研究设计工作具有重要的指导作用。它能够直观地显示阀内的流动情况,减少阀门设计的周期和经费,避免了设计中的盲目性,保证了设计的合理性和可靠性。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH134
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究情况
    1.3 课题的研究方法和研究内容
第2章 计算流体力学基础
    2.1 计算流体力学
        2.1.1 计算流体力学的概念及特点
        2.1.2 计算流体动力学的工作步骤
    2.2 主要数值方法介绍
        2.2.1 有限差分法和有限元法
        2.2.2 有限体积法
    2.3 湍流理论
        2.3.1 湍流特性
        2.3.2 湍流模型
    2.4 CFD软件介绍
        2.4.1 GAMBIT软件
        2.4.2 FLUENT软件
    2.5 本章小结
第3章 对冲式止回阀CFD分析过程
    3.1 三维模型的建立及简化
    3.2 计算网格的划分
        3.2.1 计算网格的类型和尺度
        3.2.2 计算网格的质量
        3.2.3 网格划分结果
    3.3 物理模型及计算方法
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 计算方法
    3.4 工质及边界条件
    3.5 数值计算
    3.6 本章小结
第4章 对冲式止回阀的稳态CFD分析
    4.1 前处理及计算过程
        4.1.1 对冲式止回阀的几何模型
        4.1.2 对冲式止回阀的网格模型
        4.1.3 求解过程及各项设置
    4.2 二维和三维对冲式止回阀模型仿真结果比较
    4.3 对冲式止回阀结构改进
        4.3.1 对冲式止回阀阻力系数分析
        4.3.2 对冲式止回阀流量特性分析
        4.3.3 阀头受力分析
    4.4 本章小结
第5章 对冲式止回阀的动态CFD分析
    5.1 FLUENT动网格概述
        5.1.1 动网格计算模型
        5.1.2 动网格的更新方法
    5.2 用户自定义函数UDF
        5.2.1 UDF简介
        5.2.2 FLUENT的数据类型
        5.2.3 UDF宏
        5.2.4 UDF程序编制
    5.3 对冲式止回阀动态分析的参数设置
    5.4 对冲式止回阀关阀过程动态分析
        5.4.1 流量变化规律
        5.4.2 液动力变化规律
    5.5 本章小结
结论
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
参考文献
致谢

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 张志明;一回路主止回阀结构优化及流体力学分析[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 孙灿亮;一回路止回阀强度分析及优化设计[D];哈尔滨工程大学;2011年

本文编号：2838282