大流量安全阀冲击加载系统研究

发布时间：2017-10-30 06:16

  本文关键词：大流量安全阀冲击加载系统研究

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【摘要】：近年来,由于我国工业事业的快速崛起和发展,对煤炭的需求量也越来越大,因此大采高液压支架在此形势下也得到了迅猛的发展。又因为大采高的工作面顶板下沉速度快,加之立柱缸径大,所以对大流量安全阀提出了越来越高的要求,其性能和工作的可靠性将直接影响到人身安全及设备的正常运行,但是由于我国现阶段对大流量安全阀的试验测试能力相对较低,这在一定程度上阻碍了大流量安全阀的发展。为解决大流量安全阀的测试难题,本文将以大流量安全阀冲击加载系统为对象进行仿真研究。文中首先对大流量安全阀冲击加载系统的发展现状进行阐述,并分析了四种不同冲击加载方式的可行性、可操作性和经济性等。并针对两种基本的冲击加载测试系统原理进行计算分析,选择了一种较为理想的大流量安全阀冲击加载测试系统作为基本方案。在确定蓄能器快速加载测试系统的原理后,分析了增压缸、蓄能器、卸荷阀和开关阀等重要组成部分在系统中的作用,并确定其参数。分析系统的工作过程,及各阀、泵的动作情况。然后利用AMESim软件,并根据蓄能器快速加载系统原理搭建出模型,输入仿真信号,通过手动调节比例溢流阀,使得增压缸出口压力达到安全阀的冲击压力,从而得到相关仿真结果曲线。其次,根据系统工作过程,利用Simulink软件对系统搭建仿真控制模型,并在AMESim模型中创建联合仿真接口,利用S函数,对系统进行联合仿真。最后,利用计算流体力学软件对增压缸高压腔进行数值模拟。其中,将使用到动网格技术,并利用联合仿真得到的结果数据,编写UDF程序,用该C文件来定义对应边界的运动。通过数值模拟,得到了增压缸高压腔内部流体的流动情况。
【关键词】：大流量安全阀 冲击加载 联合仿真 数值模拟
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 安全阀概述11-14
• 1.1.1 安全阀的作用12
• 1.1.2 液压支架用安全阀的研究状况12-14
• 1.2 大流量安全阀测试系统概述14-20
• 1.2.1 大流量安全阀测试系统的研究状况14-17
• 1.2.2 安全阀技术指标及测试方法17
• 1.2.3 安全阀测试方法分析17-20
• 1.3 课题的研究价值及本文研究的主要内容20-21
• 1.3.1 课题的研究意义20
• 1.3.2 课题的研究主要内容20-21
• 2 蓄能器快速加载测试系统的原理21-33
• 2.1 技术要求21
• 2.2 测试系统原理21-30
• 2.2.1 增压缸22-23
• 2.2.2 蓄能器23-28
• 2.2.3 动力源28
• 2.2.4 卸荷阀28-29
• 2.2.5 插装阀29-30
• 2.2.6 工作介质30
• 2.3 安全阀的流量测算方法30-31
• 2.4 测试系统工作过程31-32
• 2.4.1 冲液阶段31-32
• 2.4.2 加载阶段32
• 2.4.3 测试阶段32
• 2.4.4 卸荷阶段32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 基于AMESim软件对系统的仿真33-44
• 3.1 AMESim软件的简介及特点33
• 3.2 基于AMESim仿真系统模型的搭建33-43
• 3.2.1 系统元件模型的搭建33-35
• 3.2.2 整体系统模型的搭建35-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 基于AMESim与Simulink软件对系统的联合仿真44-54
• 4.1 Simulink软件的简介及特点44
• 4.2 联合仿真接口介绍及设置44-47
• 4.2.1 仿真接口介绍44-45
• 4.2.2 模型接口的设置45-47
• 4.3 基于Simulink仿真控制模型的搭建47-53
• 4.3.1 泵、阀控制信号分析47-49
• 4.3.2 整体控制系统模型的搭建49-53
• 4.4 本章小结53-54
• 5 增压缸的流场数值模拟54-62
• 5.1 Fluent软件简介54
• 5.2 利用Gambit进行前处理54-56
• 5.2.1 几何模型的建立54-55
• 5.2.2 网格的划分55
• 5.2.3 定义边界条件类型55-56
• 5.3 利用Fluent求解器求解56-57
• 5.3.1 Fluent求解器的设置56
• 5.3.2 UDF的编译与链接56-57
• 5.3.3 初始化及迭代求解57
• 5.4 流场数值模拟及结果分析57-61
• 5.5 本章小结61-62
• 6 结论与展望62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 作者简历68-70
• 学位论文数据集70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1116458