迷宫式调节阀流通能力的研究

【摘要】调节阀是一种非常通用的设备,广泛地应用于工业自动化过程控制领域,例如：航空航天事业、石油电力、国防建设、管道运输以及日常生活中等多个方面。其主要用途是通过改变阀门的阀杆的行程,来调节控制液体介质的压力、流量、温度等工艺参数的变化。近年来,伴随国内对电力需求的急剧增加,相应的设备电站阀门的市场需求也是快速增长：与此同时,对高压差调节阀的要求不再局限于调控的安全和可靠,在其节能性、准确性以及灵敏度等方面的要求也越来越高。因而,从水力的角度展开对迷宫式调节阀阀内流场的流动特性进行分析和研究有非常重要的理论指导和实用价值。针对该问题,本文对吴忠仪表有限责任公司提供的型号为DN25主蒸汽疏水阀进行了相关调研并开展了理论研究和模拟分析,最后进行试验对比。论文的主要内容包括：(1)首先简述了迷宫式调节阀结构和工作原理,通过查阅大量的国内外文献,了解了国内外对迷宫式调节阀的研究状况,在分析和总结的基础上,对某一特定型号的迷宫式多级降压阀进行了三维建模、取其内部流场、应用流体力学和计算流体力学的有关理论,结合商用的CFD软件并对内部流场进行数值模拟研究,将模拟数据和实验数据对比分析,最后得出该模型建立的合理性,同样说明了应用CFD进行数值模拟该类迷宫式调节阀内部流场是可行的；(2)在(1)的基础上,对得到迷宫式调节阀内部流场详细的可视化结果进行分析研究,诸如：速度矢量图、压力云图、流线走向等,分析了压降一流量曲线、流量特性曲线、以及降压级数对调节阀流通能力的影响等,最后拟合出节流面积和流通系数之间的关系式。通过对该阀模型的仿真模拟及实验结果分析得知,随开度的增加压降是减小的、迷宫式多级降压阀第一级降压最多、第一级对流通系数的影响也最多。本文的研究有一定的理论意义和较大的实用价值,即对设计、研发此类新型产品提高效率,优化现有的产品以及推进该项研究,降低成本等都有一定的指导意义和参考价值。
【作者】武世敏；
【导师】李明滨；石月娟；
【作者基本信息】宁夏大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】数值模拟；迷宫式调节阀；CFD；内部流场；流通能力；

【参考文献】
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