控制蝶阀调节特性的研究

发布时间：2021-03-30 07:24

　　控制阀的流量调节特性研究在流体控制工程中有着十分广泛的应用。普通控制蝶阀因流量特性差、调节精度不高、调节范围偏低等缺点,只能应用于简单开关控制。本文通过在普通蝶阀的基础上安装多孔凹槽配流板,结合阀门工程计算的经验公式,创新提出了一套加权投影通流面积与阀门通流能力变化规律的配流设计思想,研究开发了三种不同结构的新型控制蝶阀。论文对不同配流板的蝶阀模型三维湍流流动进行了大量的数值分析,数值计算采用了RNGk-ε湍流模式和非结构化网格的SIMPLE计算方法,通过对物理模型的数值研究,获得了阀门相对流量系数（Kvs’）与阀门相对开度（θ’）间的数学关系,即阀门的CFD流量调节特性关系。论文专门设计制作了阀门特性试验台,对新型控制蝶阀产品模型进行了实验研究,获得了阀门的相对流量系数与相对开度间的实验流量调节特性规律。数值计算和试验研究的对比结果表明,CFD技术对配流板模型的创新研发是完全可行的。本文提出的加权投影通流面积与阀门通流能力变化规律的设计方法所得的新型控制蝶阀具有理想的流量特性。通流加权投影面积与流量系数的变化规律为控制蝶阀的新模型设计和研究具有指导作用。本论文成果具有十分重大的工程应... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1原始普通蝶阀控制轻，开启和制特性

型实验仪器及其设备系统和发展测量方法。为了能对每一个合理的计算模型进行实验测试，我们特意搭建了一个专门配置高精度流量测量和压差测量的阀门特性试验装置，实验台的示意如图2.4.1所示。实验中的管道采用普通水管，水箱中的水经过滤后利用变频水泵输配到被测控制阀。在被测阀门前安装高精度超声波流量计，用来测量通过控制蝶阀的流量值，并配有玻璃转子流量计用以校验超声波的测量精度。高精度压差传感器与被测控制蝶阀相并联，用来测量阀前后的压差值。阀门通过电动执行器驱动，控制电信号大小以精确调节阀门开度。在不同的阀门开度(行程)下，通过改变变频泵的电机频率、并适度配合调节闸阀(我们采用普通闸阀进行节流)的开度，使被测阀门两端的压差AP和通过阀门的流量发生变化，利用快速数据采样和信号处理

将流经控制蝶阀缩流处的区域投影在管道横截面上，形成投影通流面积A，然后对此区域离散化，离散成大小相近的三角形区域，每个三角形面积用人来表示，如图3.2.3所示。在此，我们引入一个影响因子睿，定义:再一心·(l一咨， )(3.2.1)其中:再:带有影响因子的投影通流面积单元;r为面积单元中心离管道中图3.2，3蝶阀通流投影面积由式可以发现，当r=0时，A。=凡心的距离，R为管道半径;，通流面积单元刚好位于管道中心处，与孔板的情况相似

【参考文献】：
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本文编号：3109128