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中线衬胶蝶阀实现小开度流量调节的研究
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作者 周位伟 刘柏圻 +2 位作者 郝娇山 刘诗梅 张黎 《流体机械》 北大核心 2025年第3期97-103,共7页
为了满足特殊工况对中线衬胶蝶阀在小开度5%~15%范围内有流量,且能实现快速响应的需求,分析了常规中线衬胶蝶阀的设计原理,并着重对密封副的结构、密封方式和启闭行程等进行了研究。针对其工艺需求及优缺点,利用衬胶阀座可塑性较好的特... 为了满足特殊工况对中线衬胶蝶阀在小开度5%~15%范围内有流量,且能实现快速响应的需求,分析了常规中线衬胶蝶阀的设计原理,并着重对密封副的结构、密封方式和启闭行程等进行了研究。针对其工艺需求及优缺点,利用衬胶阀座可塑性较好的特点,对阀座进行了改进设计,并详述了改进方案的设计思路、细节和优势。采用模拟结合试验验证的方法,对改进结构和常规结构进行流量分析。结果表明,改进结构5%开度的流量系数Cv与常规结构15%开度的Cv相当;改进后的阀门在5%开度即可产生流量,且在15%开度范围内,改进结构的Cv比常规结构高100%~250%;在20%~50%开度范围,2种结构的Cv趋于相同;在50%~100%开度范围内,改进结构的Cv比常规结构低10%~25%;通过将实际阀门流量试验数据与仿真分析的数据进行比较,流量变化趋势一致,特别是在小开度区域,验证了该改进设计的可信度。研究结果可以为中线衬胶蝶阀小开度有流量的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 中线蝶阀 小开度 阀座
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基于SU-8胶的新型被动式微型阀 被引量:2
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作者 张丛春 郭泰 丁桂甫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1011-1016,共6页
为了在微流体控制系统中实现对流体流速的控制和流体的单向流动,借鉴人体心脏瓣膜的结构,设计了新型被动式微阀。选用SU-8作为被动式微型阀的结构材料,用ANSYS仿真了不同厚度(10,15,20μm)的阀门膜片在不同压力作用下的挠度与应力,进而... 为了在微流体控制系统中实现对流体流速的控制和流体的单向流动,借鉴人体心脏瓣膜的结构,设计了新型被动式微阀。选用SU-8作为被动式微型阀的结构材料,用ANSYS仿真了不同厚度(10,15,20μm)的阀门膜片在不同压力作用下的挠度与应力,进而确定了合适的阀门膜片厚度。利用微细加工技术,集成加工了微型阀,并由此确定和优化了微型阀的加工工艺。用去离子水作为介质测试了微型阀的过流特性,在正向压力为11.7kPa的压力作用下,测得A、B型被动式微阀的正向流速分别为1.66ml/min和1.35ml/min。对测试数据的分析表明,设计的微型阀有线性控制的潜能。以SU-8胶作为结构材料的微型阀不仅性能较好,同时具有生物兼容性,可扩展微型阀的应用范围。 展开更多
关键词 微电机系统 微流控 被动式微阀 SU-8
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微通道内台阶阀截止过程中的毛细流动动态效应 被引量:2
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作者 张平 徐磊 邓永波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2919-2926,共8页
分析了由亲/疏水性不同壁面组成的微通道内毛细流动的动态效应对台阶阀截止功能的影响和在台阶阀截止过程中毛细流动动态效应与台阶阀前微通道长度的关系。根据毛细被动阀的工作原理和能量守恒原理,得出台阶阀有效截止时,台阶阀前微通... 分析了由亲/疏水性不同壁面组成的微通道内毛细流动的动态效应对台阶阀截止功能的影响和在台阶阀截止过程中毛细流动动态效应与台阶阀前微通道长度的关系。根据毛细被动阀的工作原理和能量守恒原理,得出台阶阀有效截止时,台阶阀前微通道临界长度的计算公式。通过数值仿真得到临界长度所对应的计算长度,当台阶阀前微通道实际长度大于等于计算长度时,台阶阀即可有效截止。用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和玻璃为材料键合制作微流控芯片,在三面疏水、一面亲水的矩形微通道内进行了台阶阀截止实验。对于深度为40μm,宽度为200~400μm的系列微通道,台阶阀前微通道的计算长度为4.531 6~10.081μm,在台阶阀前微通道实际长度为10~2 000μm的微流控芯片内进行的台阶阀截止实验表明,即使台阶阀前微通道实际长度为10μm,台阶阀也能有效截止毛细流动。因此,在微通道内台阶阀截止过程中毛细流动的动态效应可以忽略。 展开更多
关键词 毛细流动 微通道 台阶阀 动态效应
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离心环境下毛细被动阀的理论与实验 被引量:1
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作者 沈腾 王炅 黄刘 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1578-1584,共7页
为了更好地预测毛细被动阀的突破压力,对液体的突破过程进行研究.利用液体界面能方程,分析毛细被动阀的工作原理.根据弯曲面所对应圆心角的不同,将液体的突破过程划分为3个阶段,对亲水被动阀在矩形微通道中的突破压力进行三维理论分析.... 为了更好地预测毛细被动阀的突破压力,对液体的突破过程进行研究.利用液体界面能方程,分析毛细被动阀的工作原理.根据弯曲面所对应圆心角的不同,将液体的突破过程划分为3个阶段,对亲水被动阀在矩形微通道中的突破压力进行三维理论分析.利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材,制作了离心式被动阀芯片.通过可视化离心平台得到了被动阀的突破频率,与不同的三维突破模型进行对比分析.研究结果表明,该三维模型对被动阀突破压力有着较准确的预测;模型所划分的不同突破阶段可以合理地描述被动阀的突破过程. 展开更多
关键词 三维模型 毛细被动阀 矩形微通道 突破压力
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通道型电磁常闭微阀结构参数优化 被引量:1
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作者 施镠佳 董景新 +2 位作者 谭映军 叶雄英 王春艳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期406-413,共8页
优化了通道型电磁常闭微阀的结构参数,以提高其工作性能。基于近似结构模型对结构参数进行理论分析;以泄漏率为指标,利用有限元方法仿真分析了微通道的宽度、高度,底膜厚度,顶膜厚度及电磁驱动机构压力等主要结构参数对泄漏率的影响。... 优化了通道型电磁常闭微阀的结构参数,以提高其工作性能。基于近似结构模型对结构参数进行理论分析;以泄漏率为指标,利用有限元方法仿真分析了微通道的宽度、高度,底膜厚度,顶膜厚度及电磁驱动机构压力等主要结构参数对泄漏率的影响。提取了经验公式,基于正交实验法研究了结构参数对泄漏率和开启率的影响。最后,结合理论分析、仿真和正交实验结果对微阀结构参数进行了优化。实验结果表明,通道高度和宽度对泄漏率影响最大,通道高度对开启率影响最大。获得最优开闭性能的结构参数组合为:通道宽度1 mm,高度0.1 mm,底膜厚度0.2 mm,顶膜厚度0.2mm,电磁机构压力3×104 Pa。基于该结构参数组合的微阀在10kPa内可以实现零泄漏及近似完全开启。该阀具有易与微流控芯片集成、低电压驱动、制作简单、无死体积等优点。 展开更多
关键词 电磁微阀 结构参数 泄漏率 仿真 正交实验
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智能电气阀门系统控制优化方法研究 被引量:2
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作者 刘晓燕 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第24期7157-7161,共5页
针对当前阀门定位器控制信号存在确认模糊性,造成控制超调问题,提出了一种基于融合去模糊化的PID控制方法。在综合分析智能电气阀门定位器的控制原理基础上,明确系统中不同变量元素对模糊控制变量的隶属度;利用重心法去模糊化,获得PID... 针对当前阀门定位器控制信号存在确认模糊性,造成控制超调问题,提出了一种基于融合去模糊化的PID控制方法。在综合分析智能电气阀门定位器的控制原理基础上,明确系统中不同变量元素对模糊控制变量的隶属度;利用重心法去模糊化,获得PID参数的修正值;将误差以及误差波动率当成算法的输入,通过去模糊规范PID参数对系统数据进行及时控制,进而实现对阀门位置的准确控制。实验结果说明提高了电气阀门定位器的控制精度,具有较强的稳定性。 展开更多
关键词 智能电气 阀门定位器 信号控制
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制冷压力容器的安全阀泄放口径计算方法探讨 被引量:2
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作者 熊从贵 何静 林家锋 《压力容器》 北大核心 2022年第5期60-65,共6页
我国制冷压力容器产品标准中规定的安全阀泄放口径的计算方法历经了3次重大修改,即GB 150—89,JB/T 6917—1993和NB/T 47012—2020。通过举例,对3种计算方法和计算结果进行了对比分析,发现JB/T 6917—1993,NB/T 47012—2020的计算方法... 我国制冷压力容器产品标准中规定的安全阀泄放口径的计算方法历经了3次重大修改,即GB 150—89,JB/T 6917—1993和NB/T 47012—2020。通过举例,对3种计算方法和计算结果进行了对比分析,发现JB/T 6917—1993,NB/T 47012—2020的计算方法没有考虑制冷剂的汽化潜热、绝热层对汽化量的影响,与采用GB/T 150.1—2011的通用计算方法所得结果存在很大差异。基于制冷系统中冷凝器、蒸发器和分离器的工作原理,提出了三者的安全泄放量计算方法。 展开更多
关键词 制冷压力容器 安全阀 泄放口径 绝热层 计算方法
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