安全阀在线校验关键技术研究

发布时间：2017-05-05 10:13

  本文关键词：安全阀在线校验关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对安全阀在线校验，本文研制了基于阀瓣位移特征点法判断安全阀开启的在线校验机械夹具，并利用ANSYS CFX对安全阀开启过程进行了数值模拟，，主要工作和成果如下： （1）通过对安全阀在线校验过程和原理的分析，研制了可适用于不同规格弹簧式安全阀的在线校验机械夹具。通过对在线校验过程中位移和附加外力测量误差的分析，证明能够满足国家标准中规定的安全阀校验精度要求。 （2）本文以A42Y型安全阀为研究对象，并对模型进行合理简化，利用Pro/E创建三维模型以及ANSYS ICEM CFD进行网格划分，最后导入ANSYS CFX中对安全阀开启过程进行数值模拟，得到了安全阀从开始开启到稳定排放阶段介质对阀瓣作用力、阀瓣位移、阀瓣速度和出口介质流量随时间的变化关系以及特定时刻的压力场、速度场和流线场分布。根据安全阀稳定排放时介质作用力计算得到阀瓣有效半径，验证了根据实践经验总结出来的通过安全阀流道半径获取阀瓣有效面积的计算方法，并且探讨了不同工作压力对安全阀开启特性的影响，对安全阀在线校验具有重要的指导和参考意义。 （3）通过试验分析了基于串联式机械夹具的在线校验过程，验证了基于阀瓣位移特征点法判断安全阀开启的在线校验的可行性。
【关键词】：安全阀 在线校验 机械夹具 数值模拟 ANSYS CFX
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 安全阀8-10
• 1.1.1 安全阀及其分类8-9
• 1.1.2 弹簧式安全阀结构和动作原理9-10
• 1.2 安全阀在线校验及基本原理10-13
• 1.2.1 安全阀校验10
• 1.2.2 安全阀在线校验10-11
• 1.2.3 安全阀在线校验基本原理11
• 1.2.4 安全阀在线校验关键技术11-13
• 1.3 国内外研究现状13-17
• 1.3.1 安全阀在线校验技术国内外现状13-15
• 1.3.2 安全阀开启过程数值模拟的国内外研究现状15-17
• 1.4 课题研究的主要内容和方法17
• 1.5 课题研究意义17
• 1.6 本章小结17-18
• 第二章 安全阀在线校验机械夹具研究18-27
• 2.1 机械夹具结构设计方案对比及选择18-21
• 2.1.1 机械夹具的技术要求18
• 2.1.2 立柱式机械夹具18-20
• 2.1.3 串联式机械夹具20
• 2.1.4 机械夹具结构设计方案确定20-21
• 2.2 串联式机械夹具在线校验过程与受力分析21-22
• 2.2.1 串联式机械夹具在线校验过程21-22
• 2.2.2 串联式机械夹具的受力分析22
• 2.3 机械夹具中位移和附加外力的测量22-26
• 2.3.1 位移和压力传感器的选用22-24
• 2.3.2 位移和附加外力测量误差分析24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 流体动力学基本原理及仿真模型的建立27-48
• 3.1 计算流体流动的控制方程27-28
• 3.2 湍流模型28-31
• 3.2.1 湍流模拟方法28-30
• 3.2.2 ANSYS CFX 中的湍流模型30-31
• 3.3 基于 ANSYS CFX 求解计算31-45
• 3.3.1 数值模拟求解过程31-33
• 3.3.2 阀瓣动力学分析33-34
• 3.3.3 建立几何模型34-36
• 3.3.4 几何模型网格划分36-39
• 3.3.5 参数设置39-41
• 3.3.6 CEL 语言编译41-43
• 3.3.7 边界条件设置43-45
• 3.3.8 求解器设置45
• 3.4 数值模拟结果45-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 安全阀流场仿真结果分析48-61
• 4.1 安全阀瞬态模拟动力学分析48-51
• 4.1.1 介质作用力曲线48-49
• 4.1.2 阀瓣位移曲线49-50
• 4.1.3 阀瓣速度曲线50
• 4.1.4 出口质量流量曲线50-51
• 4.2 安全阀流场瞬态模拟分析51-57
• 4.2.1 压力场分析51-54
• 4.2.2 速度场分析54-56
• 4.2.3 流线分析56-57
• 4.3 工作压力对安全阀开启特性的影响57-60
• 4.3.1 工作压力的影响分析57-58
• 4.3.2 工作压力对介质作用力的影响58
• 4.3.3 工作压力对阀瓣位移的影响58-59
• 4.3.4 工作压力对阀瓣速度59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 安全阀在线校验试验61-63
• 5.1 在线校验试验61-62
• 5.1.1 试验目的61
• 5.1.2 试验器材61
• 5.1.3 在线校验试验与结果分析61-62
• 5.2 本章小结62-63
• 第六章 主要结论与展望63-65
• 主要结论63
• 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68
• 附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文68-69
• 附录2 安全阀在线校验实验方案69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘殿坤;李晓峰;陈殿京;;安全阀开启高度对其排放能力影响的数值模拟[J];阀门;2012年02期

2 蔡创明;刘伟忠;邱燕飞;王友红;;JX-2006型安全阀在线校验仪的研制[J];广东化工;2006年08期

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本文编号：346157