控制阀流固耦合特性的研究

发布时间：2025-01-14 18:18

　　控制阀的发展与工业生产过程的发展密切相关。随着一些大型石油化工企业、核电站等工业项目的进行,稳压问题越来越受到人们的重视。由于技术、安全和成本等原因,稳压技术目前大多采用气动压力控制阀实现,但往往得不到预期的效果。这就要求我们开发高性能的压力控制阀,使阀前阀后压力稳定。 本文首先提出了一种以ANSYS Workbench为分析平台,在ANSYS CFX中进行流场分析,结果以“体载荷”的形式施加到结构上从而完成流固耦合分析的方法。即利用ANSYS耦合场分析中的顺序耦合方法,通过把第一次场分析的结果作为第二次场分析的载荷来实现两种场的耦合。其次,基于三维实体造型软件Pro/E建立了控制阀的几何模型,采用上面所介绍的流固耦合分析方法,对大型压力控制阀进行了分析。该方法是在ANSYS CFX中对阀内部流场进行流体动力学分析,分析的结果文件在ANSYS Workbench中以“体载荷”的形式施加到阀芯上,从而完成了对控制阀的流固耦合分析。 控制阀流量特性影响控制系统的控制品质,控制阀流量特性选择不合适,会使控制系统运行不稳定、压力出现波动,合理选择控制阀流量特性有利于混合煤气的稳压...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1控制阀阀体部分示意图

下阀盖用于带底导向的调节机构，他包括下阀盖、导向套和排放螺丝等。为安装和维护方便，一些调节机构的上阀盖和阀体合一，而下阀盖与阀体分离，称为阀体分离型阀11‘]。控制阀部分结构示意图如图1一1所示。

图4一2阀体的几何模型

流场及阀芯进行。控制阀的阀杆与阀芯连接，当执行机构做直线位移时，通过阀杆带动阀芯移动。简化后的几何模型，如图4一2所示。a)框架模型b)实体模型图4一2阀体的几何模型

图4一3控制阀的几何模型

析模型和控制阀阀芯结构应力分析模型均在三维实体造型软件Pro尼中创建，然后通过数据接口输入ANSYS中[67]。控制阀阀芯与阀体模型已经创建完毕，将阀芯与阀体进行装配，结果如图4一3所示:a)框架模型b)实体模型图4一3控制阀的几何模型

图5一l流体网格图

图5一l流体网格图峙月︹O勺‘勺‘d..曰..图5一2网格质量图5.2.2物理定义在ANSYSICEMCFD中划分完网格后，导入到CFX一Pre中，网格定义了我们需要求解的流体域。然后按照以下步骤执行，定义相关参数。(1)创建域一定义流体域属性通用选项界面中基本设定下的流体列....

本文编号：4027001