多功能水力控制阀试验系统的研究
发布时间：2020-06-14 16:52
【摘要】： 本文以流体力学和计算流体力学为理论基础,结合目前国内外对各种阀门试验系统的研究,并借助一些已有的试验数据,对多功能水力控制阀试验系统进行理论分析,绘制出试验系统图。对各种仪器仪表进行性能分析和选型研究,在此基础上绘制出多功能水力控制阀试验系统安装图。对建立的试验系统进行运行分析,并选用相关阀门对试验系统进行试验分析,验证多功能水力控制阀试验系统的准确性和精确性。在试验过程中,利用计算机进行数据分析和性能曲线绘制。该试验系统能测试水力控制阀的流量系数、流阻系数、水锤波动和时间之间的关系、减压阀的压差与流量曲线、安全阀的性能曲线等。 为分析阀门试验系统后续内部流态特性的研究,本文利用大型商用计算分析软件Fluent,对阀门进行数值模拟研究。对被测试水力控制阀利用AutoCAD软件建立阀门流道的物理模型,并使用Gambit软件进行流动计算域四面体网格的划分;以清水为介质,选用标准k-ε模型,利用SIMPLE算法进行计算分析。得出阀门内部流态、压力场、速度场等。把所得模拟结果与试验结果进行对比分析,为该试验系统后续的内部流场试验提供一定的参考。 本文通过对阀门的试验分析和数值模拟的研究,可以较好地总结影响阀门综合性能的主要参数和内部流态,清楚地发现阀门初始设计的缺陷,为提出阀门改进设计和优化方案提供了理论依据,并为进一步探索泵内部液固两相流动规律提供了一定的参考,这些对于阀门的研究与发展有着重要影响意义。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH134
【图文】：
统设计最高压力 1.6MPa，最大流量 450 m3/h，管道口径有 DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300 和 DN400 等 9 种。为完成试验数据的测试，阀门试验需要 2 个水池，即进水池和出水池，其型式由开式和闭式 2 种，开式试验系统建造简单，但需水量较大；而闭式试验系统建造较为复杂，但需水量较小，节省水资源。本试验系统设计水箱和压力罐相结合；开式和闭式相结合，综合 2 种型式的优点，为阀门试验提供更好的条件。为更好的模拟工程现场工况，本试验系统所有仪器仪表都采用现场比例安装，阀门间的安装距离都是按 10D 标准布置，压力表、流量计等仪器仪表按相关标准进行设计。试验系统中设置两个小压力罐，如图 2.1 所示，试验阀门放置在其中间进行，为节省空间，在两压力罐间布置两层不同直径的管道，管径上层为 DN50、DN80、DN100、DN150 的小口径管道，方便安装与更换，下层为 DN200、DN250、DN300、DN400 的大口径管道，利于试验系统的稳定，两层管道高度控制在 0.5m，便于人工操作，试验系统图详见附录 B。
图 2.2 圆柱壳应力分析示意图由于圆柱壳的经线方向和轴线方向是一致的，因此，在圆柱壳中常将 zσ称为轴向应力。（2）环向应力1ρ为壳体母线在所求应力点的曲率半径，圆柱壳体母线为直线，则=∞1ρ； MPasPDt902151.051.616002=×××σ ==（2-11可以看出，薄壁圆筒承受内压时，其环向应力 tσ是轴向应力 zσ的两倍。由于圆筒体的纵焊缝主要承受环向应力，而环焊缝主要承受轴向应力，因此，纵焊缝的受力状态比环焊缝恶劣，在制造和检验等方面都应有更严格的要求。2.3.1.4 封头的设计
本文编号：2713081
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH134
【图文】：
统设计最高压力 1.6MPa，最大流量 450 m3/h，管道口径有 DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300 和 DN400 等 9 种。为完成试验数据的测试，阀门试验需要 2 个水池，即进水池和出水池，其型式由开式和闭式 2 种，开式试验系统建造简单，但需水量较大；而闭式试验系统建造较为复杂，但需水量较小，节省水资源。本试验系统设计水箱和压力罐相结合；开式和闭式相结合，综合 2 种型式的优点，为阀门试验提供更好的条件。为更好的模拟工程现场工况，本试验系统所有仪器仪表都采用现场比例安装，阀门间的安装距离都是按 10D 标准布置，压力表、流量计等仪器仪表按相关标准进行设计。试验系统中设置两个小压力罐，如图 2.1 所示，试验阀门放置在其中间进行，为节省空间，在两压力罐间布置两层不同直径的管道，管径上层为 DN50、DN80、DN100、DN150 的小口径管道，方便安装与更换，下层为 DN200、DN250、DN300、DN400 的大口径管道，利于试验系统的稳定，两层管道高度控制在 0.5m，便于人工操作，试验系统图详见附录 B。
图 2.2 圆柱壳应力分析示意图由于圆柱壳的经线方向和轴线方向是一致的，因此，在圆柱壳中常将 zσ称为轴向应力。（2）环向应力1ρ为壳体母线在所求应力点的曲率半径，圆柱壳体母线为直线，则=∞1ρ； MPasPDt902151.051.616002=×××σ ==（2-11可以看出，薄壁圆筒承受内压时，其环向应力 tσ是轴向应力 zσ的两倍。由于圆筒体的纵焊缝主要承受环向应力，而环焊缝主要承受轴向应力，因此，纵焊缝的受力状态比环焊缝恶劣，在制造和检验等方面都应有更严格的要求。2.3.1.4 封头的设计
【引证文献】
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3 吴迪;井下安全阀液体综合试验系统的研究[D];长春理工大学;2012年
本文编号：2713081
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