某型安全阀动态特性仿真研究

发布时间：2017-07-19 05:14

  本文关键词：某型安全阀动态特性仿真研究

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【摘要】：安全阀是压力容器和管道体系中应用十分普遍的一种安全装置,其广泛应用在化工、电站和石油等行业，它是压力容器和管道中最为紧要的安全装置之一。国内外学者对安全阀经行了长期的研究，人们逐渐认识到单一的实验研究存在缺陷，后来采用数值模拟的方法，以便深入的探究流动机理和减少试验次数。 作者在浏览国内外大批文献资料的基础上，经过探究安全阀系统的工作原理，主要开展如下几方面的研究： （1）重点解析安全阀目前研究现状以及存在的问题，分析安全阀在实际应用中存在的问题以及修正方法，认清安全阀市场前景，分析安全阀的工作原理。 （2）根据安全阀系统工作情况，绘制功率键合图，而后利用Matlab/Simulink软件对安全阀进行动态仿真研究，同时确认其性能的合理性。在分析安全阀动态仿真结果的基础上，研究安全阀的结构参数对工作系统性能的影响以及有益改进。通过适度的改变弹簧刚度，可以减少系统超调量和阀瓣的震荡，并且提高了安全阀的灵敏度；适当减小搭合量可以有效减少阀瓣震荡；调定压力适当提高，阀瓣位移和阀口开度就会变小，随之安全阀系统升压时间变短且超调量减小。分析影响安全阀弹簧刚度的因素，讨论了整定压力对升力的影响，最后用约束正定式几何规划对偶法对安全阀弹簧进行优化。 （3）通过对安全阀动态特性仿真研究和分析，为安全阀结构参数的进一步优化研究提供依据，，同时对研究和使用安全阀提供宝贵的经验，对安全阀的换代更新具有重要的现实意义。
【关键词】：锅炉 安全阀 动态仿真
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 论文研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外同类研究现状11-12
• 1.3 本论文的主要工作12-14
• 第2章 安全阀及其故障解析14-21
• 2.1 相关定义14-16
• 2.2 性能指标16-18
• 2.2.1 可靠的密封性16
• 2.2.2 迅速灵敏开启16-17
• 2.2.3 稳定性17
• 2.2.4 迅速回座和恢复密封17-18
• 2.3 安全阀存在故障及解析18-20
• 2.3.1 泄漏18-19
• 2.3.2 堵阀19
• 2.3.3 弹簧失效19-20
• 2.3.4 颤振和频跳20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 安全阀的工作原理及建模21-32
• 3.1 安全阀结构及原理21-24
• 3.1.1 安全阀的结构21-23
• 3.1.2 安全阀工作原理23-24
• 3.2 建立数学模型的方法24-27
• 3.2.1 功率键合图25-26
• 3.2.2 安全阀系统的建立26
• 3.2.3 功率键合图的绘制26-27
• 3.3 建立数学模型27-31
• 3.3.1 建立安全阀系统的数学模型27-28
• 3.3.2 系统功率流程分析28
• 3.3.3 功率键合图的绘制28-29
• 3.3.4 由键合图确定状态方程29-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 Simulink 下仿真分析及优化32-48
• 4.1 建立仿真模型32-33
• 4.2 确定状态变量初始值和约束条件33-34
• 4.3 确定各参量的值34-37
• 4.4 仿真结果的分析37-40
• 4.4.1 搭合量对安全阀的影响39
• 4.4.2 调定压力的影响39-40
• 4.4.3 弹簧刚度的影响40
• 4.5 安全阀优化40-47
• 4.5.1 影响安全阀弹簧刚度的因素41-43
• 4.5.2 安全阀整定压力范围43-44
• 4.5.3 安全阀弹簧的简便优化44-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 结论与展望48-50
• 5.1 结论48
• 5.2 展望48-50
• 参考文献50-53
• 攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况53-54
• 致谢54

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本文编号：561359