液流旋启式止回阀关闭动态特性数值模拟 被引量：21

1

作者 李树勋 侯英哲 +1 位作者 李连翠 周世豪 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期335-339,344,共6页

针对旋启式止回阀关闭时出现的水击现象,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了阀瓣的运动方程和二维几何模型,以连续性方程、雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成旋启式止回阀内部流动数值模拟的控制方程组,借助Fluen... 针对旋启式止回阀关闭时出现的水击现象,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了阀瓣的运动方程和二维几何模型,以连续性方程、雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成旋启式止回阀内部流动数值模拟的控制方程组,借助Fluent软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及其UDF编程(用户自定义函数)技术,对普通和改进后2种模型的关闭过程进行非定常流动的二维数值模拟计算,获得了阀门内部流场的压力场图、速度矢量图、压力曲线图以及速度曲线图.结果表明:原模型在关闭过程中会出现大幅度的波动,而改进后的止回阀只出现小幅度的波动,突变的发生率减小,流动更加稳定,流通能力提高,流体对阀瓣的冲击以及局部的能量损耗降低.研究结果为分析阀门关闭时的水击现象提供了依据. 展开更多

关键词 旋启式止回阀 关闭过程 动网格 水击现象 数值模拟

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梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合特性对比分析 被引量：8

2

作者 程国栋 蔡勇 +3 位作者 臧红彬 刘罡 李贺军 王江勇 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期158-161,共4页

基于有限元软件ADINA,分别建立梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合有限元模型,通过调用FSI模块,实现两者的流固耦合仿真分析。通过对比分析数值模拟结果发现:与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的启闭特性好、流场对称性好,有利于降低噪声... 基于有限元软件ADINA,分别建立梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合有限元模型,通过调用FSI模块,实现两者的流固耦合仿真分析。通过对比分析数值模拟结果发现:与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的启闭特性好、流场对称性好,有利于降低噪声与振动。 展开更多

关键词 梭式止回阀 流固耦合 ADINA软件 旋启式止回阀

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旋启式止回阀关闭过程瞬态流固耦合特性研究 被引量：4

3

作者 赵帅 盛丽媛 +3 位作者 陆程 朱荣生 陈一鸣 付强 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第10期1502-1510,共9页

某核电厂重要厂用水系统止回阀的内部流动特性不明,缺少相应的应力应变分析,同时也较难对其进行试验研究。为此,采用动网格方法,建立了流固耦合计算模型,并进行了仿真计算,对核电厂重要厂用水系统旋启式止回阀关闭过程的流固耦合特性进... 某核电厂重要厂用水系统止回阀的内部流动特性不明,缺少相应的应力应变分析,同时也较难对其进行试验研究。为此,采用动网格方法,建立了流固耦合计算模型,并进行了仿真计算,对核电厂重要厂用水系统旋启式止回阀关闭过程的流固耦合特性进行了研究。首先,针对某核电厂止回阀原型,建立了阀门及水体模型,并进行了网格无关性验证,确定了其最终的计算模型;然后,使用profile编写了阀板运动控制规则,设置了动网格模型,利用ANSYS单向流固耦合方法,设置了其交界面与约束条件,对止回阀瞬态关闭过程进行了仿真计算;最后,对关阀过程中不同开度的流场速度压力分布和结构场应力变形变化进行了分析。研究结果表明:在止回阀的关闭过程中,阀内流场最大速度在关闭初期为17.87 m/s,并逐步降低至0 m/s;止回阀的最大等效应力和最大变形量分别出现在转轴与阀体连接处以及阀板的最下部,分别为1.5474×108 Pa和4.74 mm,并随开度减小而增大。依据计算结果得到了该止回阀关闭工况的流场变化与阀门应力、变形响应特性,提高了设备运行的可靠性,可以为设备的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 液压控制阀 旋启式止回阀 内部流动特性 应力应变分析 流固耦合 动网格方法 结构响应特征

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大型非能动压水堆核电厂安全注射系统旋启式止回阀阻力变化对长期堆芯冷却影响分析 被引量：3

4

作者 戚展飞 樊普 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1088-1094,共7页

大型非能动压水堆核电厂在发生失水事故(LOCA)后的长期堆芯冷却阶段依靠重力向堆芯注入应急冷却水,其注射管线上设置的旋启式止回阀的阻力可随流量变化,管线的阻力可能将非预期地增加。根据旋启式止回阀阻力特性,为失水事故最佳估算系... 大型非能动压水堆核电厂在发生失水事故(LOCA)后的长期堆芯冷却阶段依靠重力向堆芯注入应急冷却水,其注射管线上设置的旋启式止回阀的阻力可随流量变化,管线的阻力可能将非预期地增加。根据旋启式止回阀阻力特性,为失水事故最佳估算系统分析程序添加相应的计算功能,对压力容器直接注射(DVI)管线双端断裂事故后长期堆芯冷却工况进行了计算分析。结果表明:安全注射管线上旋启式止回阀阻力变化对大型非能动压水堆核电厂LOCA后长期冷却的影响较小;在安全裕量不足的情况下,旋启式止回阀的阻力特性将影响到非能动注射管线的安全注射功能的执行。 展开更多

关键词 长期堆芯冷却 旋启式止回阀 非能动安全注射

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旋启式止回阀瞬态关阀过程与碰撞响应分析 被引量：6

5

作者 张希恒 张孙力 +1 位作者 白亚州 张晓康 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1155-1161,共7页

为了延长旋启式止回阀使用寿命,减小能量损失,通过建立阀瓣运动模型,结合结构动力学模型,采用Fluent与Ansys/Ls-Dyna有限元软件和分析模块,对阀门关闭过程阀瓣运动状况及冲击碰撞现象进行了仿真分析。结果表明:阀门关闭时,流体逆流具有... 为了延长旋启式止回阀使用寿命,减小能量损失,通过建立阀瓣运动模型,结合结构动力学模型,采用Fluent与Ansys/Ls-Dyna有限元软件和分析模块,对阀门关闭过程阀瓣运动状况及冲击碰撞现象进行了仿真分析。结果表明:阀门关闭时,流体逆流具有滞后性,阀瓣运动速度呈抛物线式上升,动力矩先缓慢减小后又反向突然增大,阀瓣底部产生了明显的涡旋现象,流道中心线上流体流动方向变化存在时间差;在碰撞与回弹过程中,阀瓣背部圆角处以及摇杆筋板部分出现应力峰值,阀瓣发生轻微摆动,短时间内与阀座发生多次碰撞。模拟研究结果为优化设计阀门结构提供参考依据。 展开更多

关键词 旋启式止回阀 阀瓣运动 冲击碰撞 ANSYS/LS-DYNA 动态仿真分析

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旋启式止回阀关阀水锤优化分析 被引量：9

6

作者 韩文伟 韩伟实 +2 位作者 郭清 王鑫 刘春雨 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期854-860,共7页

建立了双泵并联给水系统数学物理模型,针对旋启式止回阀关闭过程中形成的水锤进行编程计算,分析作用在止回阀阀板上的力矩以及阻尼扭簧力矩对关阀水锤的影响。结果表明:在双泵并联给水系统中,旋启式止回阀在关闭时会产生明显水锤,作用... 建立了双泵并联给水系统数学物理模型,针对旋启式止回阀关闭过程中形成的水锤进行编程计算,分析作用在止回阀阀板上的力矩以及阻尼扭簧力矩对关阀水锤的影响。结果表明:在双泵并联给水系统中,旋启式止回阀在关闭时会产生明显水锤,作用在阀板上的力矩对水锤的作用效果有一定影响,选择合适的止回阀阀板材料以及加装合适的弹簧可有效缓解水锤危害。 展开更多

关键词 旋启式止回阀 水锤作用 数值模拟 优化分析

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基于流固耦合方法的核安全级旋启式止回阀优化分析 被引量：2

7

作者 浦承皓 金珊 +1 位作者 陈天敏 黄家祺 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第5期327-331,共5页

为了更真实地模拟介质对阀门内腔的压力情况,对某核安全级旋启式止回阀进行了三维流场仿真。引用流场仿真计算的压力边界结果进行单向的流固耦合计算,分析旋启式止回阀的流场特性和结构强度。基于流固耦合方法,从流场和结构两个方面对... 为了更真实地模拟介质对阀门内腔的压力情况,对某核安全级旋启式止回阀进行了三维流场仿真。引用流场仿真计算的压力边界结果进行单向的流固耦合计算,分析旋启式止回阀的流场特性和结构强度。基于流固耦合方法,从流场和结构两个方面对阀瓣进行优化设计,为阀瓣的设计提供参考意见。 展开更多

关键词 核安全级旋启式止回阀 数值模拟 流固耦合 阀瓣 优化设计

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基于CFDesign和ANSYS的旋启式止回阀动力学分析 被引量：2

8

作者 浦承皓 金珊 +1 位作者 陈天敏 韩冬傲 《锅炉技术》 北大核心 2022年第6期28-33,71,共7页

针对某旋启式止回阀在工作过程中摇杆断裂的问题,采用CFDesign软件进行流体动力学分析,然后以流体分析结果作为输入条件,在ANSYS软件中Explicit Dynamics模块进行显式动力学分析,最后对原结构进行优化设计并进行计算验证。分析结果表明... 针对某旋启式止回阀在工作过程中摇杆断裂的问题,采用CFDesign软件进行流体动力学分析,然后以流体分析结果作为输入条件,在ANSYS软件中Explicit Dynamics模块进行显式动力学分析,最后对原结构进行优化设计并进行计算验证。分析结果表明:在阀门进口流速比较大的情况下,阀瓣和摇杆运动组件会快速撞击阀体限位凸台,从而在摇杆上产生远超过材料许用应力的高应力,导致摇杆断裂;采取增加加强筋并加过渡圆角的措施,可有效提高摇杆的强度。所用方法和分析结论对旋启式止回阀的计算分析和设计优化具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 旋启式止回阀 流体动力学 显式动力学 优化设计

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梭式止回阀关闭时的流场特性研究 被引量：17

9

作者 李贺军 蔡勇 +1 位作者 向北平 程国栋 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期226-228,共3页

为了研究梭式止回阀关闭时的流场特性,采用了数值仿真和对比的方法。利用ADINA软件,分别对DN100的梭式止回阀和旋启式止回阀进行流固耦合仿真计算,得出可视化结果,通过对比分析,验证了梭式止回阀在关闭过程中具有流速分布均匀,压力分布... 为了研究梭式止回阀关闭时的流场特性,采用了数值仿真和对比的方法。利用ADINA软件,分别对DN100的梭式止回阀和旋启式止回阀进行流固耦合仿真计算,得出可视化结果,通过对比分析,验证了梭式止回阀在关闭过程中具有流速分布均匀,压力分布对称,流动状态稳定,阀芯受力均衡等优势,有利于其研究和推广。 展开更多

关键词 梭式止回阀 流场特性 ADINA 旋启式止回阀

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梭式止回阀工作性能的研究与分析 被引量：2

10

作者 罗月迎 王雅萍 +1 位作者 伍运霖 赵冬梅 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第2期34-36,40,共4页

以安装在输水管路上的梭式止回阀为主要研究对象,运用Fluent软件对梭式止回阀和旋启式止回阀的开启过程进行数值模拟,通过压降得出两种阀的流阻系数,与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的流阻系数偏大,能量损失较多,并简要从流场和阀结构方... 以安装在输水管路上的梭式止回阀为主要研究对象,运用Fluent软件对梭式止回阀和旋启式止回阀的开启过程进行数值模拟,通过压降得出两种阀的流阻系数,与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的流阻系数偏大,能量损失较多,并简要从流场和阀结构方面进行了分析;通过对梭式止回阀的速度矢量图,湍动能云图等的分析,找出其产生喷流噪声、涡流噪声和湍流噪声的原因和位置;并对梭式止回阀进行泄漏量试验,表明梭式止回阀的安全性和密封性均符合工作要求。 展开更多

关键词 梭式止回阀 旋启式止回阀 Fluent软件 噪声分析 泄漏试验

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基于大流量止回阀实验系统的快速预测模型 被引量：2

11

作者 王江坤 赵晶 +3 位作者 查洒洒 王剑 曲洺剑 张俊飞 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第4期659-665,共7页

针对传感器在数据获取中的局限性和无法用于对实验系统进行全面的数据收集问题,对大流量止回阀实验系统的快速预测模型技术进行了研究,建立了实验系统的快速预测模型,进行了快速预测模型的结果分析。首先,搭建了实体模型,根据大流量止... 针对传感器在数据获取中的局限性和无法用于对实验系统进行全面的数据收集问题,对大流量止回阀实验系统的快速预测模型技术进行了研究,建立了实验系统的快速预测模型,进行了快速预测模型的结果分析。首先,搭建了实体模型,根据大流量止回阀实验系统的结构,结合实验系统的工作原理对其进行了简化,并进行了有限元分析;然后,利用快速预测模型的关键技术构建了实验系统数据库,进行了实验系统的样本采集;通过比对不同机器学习算法的预测准确率,选择了随机森林算法,并建立了实验系统内压与应力应变的关系;最后,进行了快速预测模型的结果分析,并完成了实验系统整体预测实验和实验系统部件单独预测实验。研究结果表明:采用随机森林(RF)算法建立的快速预测模型,拟合优度(R 2)达到了0.99,相较于深度神经网络(DNN)算法和梯度提升树(GBDT)算法,拟合优度(R 2)提高了68.97%和51.47%。实验系统整体预测与实验系统部件单独预测的对比试验结果表明:整体预测模型的预测速度更快,且精度可以达到97.43%。 展开更多

关键词 大流量旋启式止回阀 单向阀 随机森林算法 响应时间 深度神经网络 梯度提升树 决定系数

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1000 MW汽轮发电机组润滑油管线压力脉动分析

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作者 郭轶波 王欣欣 何颖 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第7期126-130,共5页

某压水堆核电厂汽轮发电机润滑油管线存在压力脉动和异常振动。通过系统工况分析的方法对影响润滑油管线压力的主要因素进行了分析和验证;并采用角动量守恒分析方法对额定工况下主油泵出口止回阀的最小稳定介质流速进行了计算,对阀门在... 某压水堆核电厂汽轮发电机润滑油管线存在压力脉动和异常振动。通过系统工况分析的方法对影响润滑油管线压力的主要因素进行了分析和验证;并采用角动量守恒分析方法对额定工况下主油泵出口止回阀的最小稳定介质流速进行了计算,对阀门在低流速下的流动特性及阻力系数的变化进行了分析。结果表明:旋启式止回阀阀瓣在低流速下不完全开启,受上游流体扰动影响失稳振荡,进而造成阀门阻力系数的变化是汽轮发电机润滑油管线压力脉动的原因;因此,需要在系统设计和设备选型阶段提出止回阀稳定在全开状态下的最小流速要求,在确定最小流速的基础上核算相应的流量系数的改进方案。分析方法适用于解决因止回阀选型及管道布置引起的系统压力脉动。 展开更多

关键词 管道振动 旋启式止回阀 最小稳定流速 压力脉动 阻力系数 阀门开度 阀瓣

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