先导式活塞截止阀的阀芯动态特性研究

发布时间：2017-04-13 17:15

  本文关键词：先导式活塞截止阀的阀芯动态特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着汽车环保问题的日益重视,汽车尾气的排放限值越来越严格,三元催化器(TWC)的清洗与修复成为人们关注的焦点。清洗过程对所用控制阀门的性能要求高,普通先导式活塞截止阀的耐腐蚀性和开启性能难以满足工艺需求,影响了整体装置的清洗效率与质量。本文针对企业实际需求,以提高先导式活塞截止阀开启性能为研究目标,根据连续性方程、能量守恒方程等建立原先导阀的数学模型并进行理论分析以及公式推导,得出影响阀芯动态特性的主要因素,进而提出改进阀芯结构方案并对数学模型进行修正;针对阀芯改进方案以及主要影响因素,利用AMESim软件建立原先导阀以及改进型先导阀的动态仿真模型,对其进行动态仿真分析研究,验证改进方案开启性能的优越性;同时建立原先导阀以及改进型先导阀的数字样机,利用动网格技术对先导阀芯开启的临界状态进行流场仿真分析研究,进一步验证动态仿真分析结果的准确性与可靠性;最后通过试验手段验证了动态仿真和流场仿真的可靠性,以及相关结构参数对阀芯运动特性影响规律的正确性。通过上述研究,得出了改进型先导阀的数学模型,创新性地提出导流系数的概念与表达式。研究结果表明改进型先导阀相对原先导阀,其主阀芯所受压差作用力较大,开启时间缩短了5.62%;根据阀门的工作状态,导流槽截面形状优选为半圆形,导流槽分布优选为4均分;且当导流面积占据阀腔面积百分比为6.28%时,阀门的开启性能最佳。
【关键词】：先导阀 开启性能 导流槽 动态仿真 流场分析
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题的背景和意义11-13
• 1.2 先导式活塞截止阀的工作原理及应用13
• 1.3 先导式阀门的国内外研究现状13-17
• 1.3.1 先导式截止阀的国内外研究现状14-16
• 1.3.2 先导式卸荷阀的国内外研究现状16
• 1.3.3 先导式滑阀的国内外研究现状16-17
• 1.4 课题的主要研究内容17-19
• 第二章 先导阀数学模型的建立及数值模拟理论基础19-29
• 2.1 先导阀数学模型的建立19-25
• 2.1.1 原先导阀的数学模型19-23
• 2.1.2 改进型先导阀的数学模型23-25
• 2.2 数值模拟理论基础25-27
• 2.2.1 动网格技术25-26
• 2.2.2 流场计算模型26
• 2.2.3 动网格模型计算关键技术26-27
• 2.3 本章小结27-29
• 第三章 先导式活塞截止阀的动态分析29-41
• 3.1 原先导阀动态仿真模型的建立与分析29-33
• 3.1.1 原先导阀动态仿真模型的建立29-31
• 3.1.2 原先导阀动态仿真分析31-33
• 3.2 改进型先导阀动态仿真模型的建立与分析33-39
• 3.2.1 改进型先导阀动态仿真模型的建立33
• 3.2.2 原先导阀与改进型先导阀动态仿真对比分析33-34
• 3.2.3 两仿真模型的单因素影响对比分析34-39
• 3.2.4 边界条件对两仿真模型的影响对比分析39
• 3.3 本章小结39-41
• 第四章 先导式活塞截止阀内部流场模拟分析41-57
• 4.1 原先导阀与改进型先导阀的流场仿真对比分析41-45
• 4.1.1 三维模型的建立41-42
• 4.1.2 网格划分以及边界条件的设定42
• 4.1.3 阀门内部流场模拟分析42-45
• 4.2 卸荷结构对改进型先导阀开启性能的影响45-48
• 4.3 导流槽结构对改进型先导阀内部流场的影响48-54
• 4.3.1 导流槽截面形状对阀芯开启性能的影响48-50
• 4.3.2 导流槽分布对阀芯开启性能的影响50-52
• 4.3.3 导流槽面积对O型密封圈稳定性能的影响52-54
• 4.4 边界条件对改进型先导阀内部流场的影响54-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第五章 先导式活塞截止阀开启性能实验研究57-69
• 5.1 实验方案设计与平台建立57-60
• 5.1.1 实验方案设计57-58
• 5.1.2 实验平台搭建58-60
• 5.1.3 实验材料准备60
• 5.2 原先导阀与改进型先导阀开启性能的实验验证60-61
• 5.3 边界条件对改进型先导阀开启性能影响的验证61-62
• 5.4 先导孔对改进型先导阀开启性能影响的验证62-64
• 5.5 导流槽结构对改进型先导阀开启性能影响的验证64-67
• 5.5.1 导流槽截面形状对阀门开启性能的影响64-65
• 5.5.2 导流槽分布对阀门开启性能的影响65
• 5.5.3 导流槽面积对阀门开启性能的影响65-67
• 5.6 实验结论67
• 5.7 本章小结67-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 附录76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁琳娜;;PLC在机械手中的应用[J];南方农机;2015年11期

2 庞末红;杨伦奎;陈成峰;;基于AMESim的电磁阀动态响应特性仿真研究[J];导弹与航天运载技术;2015年05期

3 张孟杰;昃向博;崔卫华;李国平;;阀芯密封结构对O型密封圈稳定性的影响分析[J];现代制造技术与装备;2015年05期

4 肖丹妮;靳超;袁万里;;催化转化器的研究进展[J];西安文理学院学报(自然科学版);2015年03期

5 戴天奇;姚世卫;魏志国;;基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究[J];舰船科学技术;2015年05期

6 赵继云;张德生;刘磊;丁海港;;水介质低压大流量先导式电磁阀组主阀结构设计[J];西南交通大学学报;2014年02期

7 卢安乐;钱锦远;张含;王建凯;金志江;;基于CFD的垂直管路中先导式截止阀动力特性研究[J];轻工机械;2013年05期

8 巴鹏;闫小楼;欧周华;张鹏飞;;基于CFD技术的截止阀阻力特性分析[J];机床与液压;2013年01期

9 王勇亮;卢颖;赵振鹏;孙方义;;液压仿真软件的现状及发展趋势[J];液压与气动;2012年08期

10 宋治伟;崔宝玲;尚照辉;林哲;;截止阀启闭过程内部瞬态流动特性[J];工程热物理学报;2012年06期

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本文编号：304084