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单座调节阀流场分析及阀芯不平衡力特性研究
被引量:
1
1
作者
游军
蒋永兵
+4 位作者
王伟波
郝娇山
梁华
刘沁林
周忠云
《流体机械》
CSCD
北大核心
2024年第8期39-46,99,共9页
为了研究阀芯结构对单座调节阀性能特征的影响,以某蒸汽调节工况用的DN80单座调节阀作为研究对象,建立阀芯头部为凸面和平面的2种结构。在流体流向为低进高出的情况下,通过稳态流场仿真研究了阀芯头部结构对阀门的流量系数的影响,通过...
为了研究阀芯结构对单座调节阀性能特征的影响,以某蒸汽调节工况用的DN80单座调节阀作为研究对象,建立阀芯头部为凸面和平面的2种结构。在流体流向为低进高出的情况下,通过稳态流场仿真研究了阀芯头部结构对阀门的流量系数的影响,通过瞬态流场仿真研究了实际工况下阀门的流场瞬态特性和阀芯不平衡力特性。结果表明,阀芯头部是凸面还是平面对阀门的流量系数(C_(v))和流量特性曲线无影响;2种阀芯结构对阀门内部的流体流动特征影响不大;阀芯受到的压力脉动曲线趋势和压力脉动频谱的趋势与其头部是凸面还是平面无关,但头部为凸面的阀芯压力脉动峰值频率比平面阀芯的压力脉动峰值频率高2~4 Hz;在保证阀芯从阀门全关到全开设计行程的曲面坐标相同时,阀芯头部为凸面还是平面对调节阀的影响不大。研究结果可为用户选择何种阀芯结构提供参考,为阀门的振动特性分析提供支撑。
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关键词
单座调节阀
阀芯结构
流量特性
流场分析
不平衡力特性
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职称材料
单座调节阀阀芯曲面参数化设计及流场特性分析
被引量:
3
2
作者
段大军
王伟波
+3 位作者
郝娇山
蒋继苇
周忠云
常露丹
《液压与气动》
北大核心
2023年第7期154-163,共10页
针对单座调节阀高精度阀芯曲面的设计难点,基于调节阀的节流方程和其调节特性理论方程,以及阀芯几何设计方程,对等百分比流量特性和线性流量特性的阀芯曲面进行了理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体数值模拟软件,开展了阀芯曲面的正向...
针对单座调节阀高精度阀芯曲面的设计难点,基于调节阀的节流方程和其调节特性理论方程,以及阀芯几何设计方程,对等百分比流量特性和线性流量特性的阀芯曲面进行了理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体数值模拟软件,开展了阀芯曲面的正向设计方法研究。以可调比为50∶1的DN200-C_(vmax)300等百分比流量特性调节阀和DN200-C_(vmax)650线性流量特性调节阀为例,进行了其阀芯曲面的正向设计和数值模拟验证。结果表明,随开度的增大,两调节阀内部漩涡均逐渐增多;DN200-C_(vmax)300调节阀各开度模型的数值模拟Cv和理论Cv相对误差均在5%以内;DN200-C_(vmax)650调节阀各开度模型的数值模拟Cv和理论Cv相对误差均在4%以内;两调节阀数值模拟流量特性曲线和理论流量特性曲线趋势均高度吻合。研究成果弥补了单座调节阀阀芯曲面设计方法上的不足。
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关键词
阀芯曲面
流量特性
理论研究
参数化设计
数值模拟
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职称材料
石墨填料摩擦磨损与密封性能试验研究
被引量:
4
3
作者
彭川桃
张健
+4 位作者
周忠云
郝娇山
蒋启斌
常露丹
杨瑞
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期194-200,共7页
摩擦磨损与密封性能是评价阀杆填料密封系统的重要指标。基于控制阀整机改造的新型摩擦与气密性填料综合试验系统,通过动态监测阀杆力学变化与填料函泄漏率,考察石墨填料的截面形状与组合方式对填料摩擦特性、磨损特性与密封性能的影响...
摩擦磨损与密封性能是评价阀杆填料密封系统的重要指标。基于控制阀整机改造的新型摩擦与气密性填料综合试验系统,通过动态监测阀杆力学变化与填料函泄漏率,考察石墨填料的截面形状与组合方式对填料摩擦特性、磨损特性与密封性能的影响规律。试验研究表明:不同截面形状石墨填料的动态摩擦力水平均低于相同条件下的不同组合方式石墨填料,且阀门向下关闭的摩擦力较打开时更大;随着循环次数增加,试样的启动摩擦力呈下降趋势,而滑动摩擦力出现小幅上升,填料的磨损出现恶化,泄漏率攀升;研究的锥形、V形、菱形3种截面形状中,V形截面的启动摩擦力最小,对执行机构配置要求最低,菱形截面的滑动摩擦力最小,对控制阀位置精度影响最低;两端式和交替式2种石墨填料组合方式中,交替式石墨填料组合通过调整径向应力分布使填料摩擦力下降35%,密封特性得到改善,综合性能得到显著提高。
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关键词
石墨填料
摩擦磨损
密封性能
填料密封
径向接触密封
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职称材料
蒸汽放空阀噪声传播分析及结构优化
被引量:
2
4
作者
刘柏圻
廖静
+2 位作者
郝娇山
王伟波
杨恒虎
《机床与液压》
北大核心
2024年第11期145-151,共7页
针对某化工厂DN100-PN63蒸汽放空阀在开度0~60%的振动噪声问题,基于分离涡算法和M9hring声类比理论,采用Fluent和Actran软件对开度为40%的阀门进行真实工况的流场和声场数值模拟分析,研究阀门内部流动情况及阀门内、外噪声分布情况,提出...
针对某化工厂DN100-PN63蒸汽放空阀在开度0~60%的振动噪声问题,基于分离涡算法和M9hring声类比理论,采用Fluent和Actran软件对开度为40%的阀门进行真实工况的流场和声场数值模拟分析,研究阀门内部流动情况及阀门内、外噪声分布情况,提出4种改进结构,并分别对其流场和声场进行深入的对比研究。结果表明:原结构阀门内部存在多处涡旋;阀内件和孔板的高马赫数(Ma>0.2)区域约占90%,且存在超音速流动区域,极可能产生较大的冲击波并产生激波啸叫;离阀门及管道1 m处的噪声达116 dB(A),具有宽频特性,并有明显的四极子声源特点;与原结构相比,改进后的4种阀内件对涡旋的消失起到了促进作用,具有明显的降噪效果。
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关键词
蒸汽放空阀
分离涡算法
声类比理论
数值模拟
气动噪声
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职称材料
安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响
5
作者
廖静
刘柏圻
+1 位作者
杨恒虎
王伟波
《机床与液压》
北大核心
2024年第4期75-80,共6页
为研究安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响规律,根据双梁结构假设和欧拉-伯努利梁理论,建立热态全流量试验管线中汽机旁路阀的横向振动分析模型;基于扫频法和敲击法,分别搭建振动测试平台,测试汽机旁路阀在本体刚性支撑和管线支撑2种...
为研究安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响规律,根据双梁结构假设和欧拉-伯努利梁理论,建立热态全流量试验管线中汽机旁路阀的横向振动分析模型;基于扫频法和敲击法,分别搭建振动测试平台,测试汽机旁路阀在本体刚性支撑和管线支撑2种安装状态的固有频率;采用ANSYS软件的流固耦合和模态仿真模块,求解实际工况参数下不同管线支撑距离的汽机旁路阀固有频率。研究表明:采用扫频法、敲击法和数值模拟方法获得本体刚性支撑的汽机旁路阀最小固有频率分别为34.5、35、35.41 Hz,符合核电阀门抗震频率要求;管线支撑使汽机旁路阀刚性变弱,固有频率降低约7 Hz;管线支撑位置与汽机旁路阀本体距离越远,固有频率下降程度越大;蒸汽介质与汽机旁路阀的流固耦合作用使固有频率降低。汽机旁路阀实施振动抑制措施时,应避免接近实际安装状态的固有频率及其倍频,亦可调整管线支撑与阀门距离增加或减小固有频率,从而实现有效抑振。
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关键词
汽机旁路阀
固有频率
欧拉-伯努利梁理论
振动测试
数值模拟
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职称材料
题名
单座调节阀流场分析及阀芯不平衡力特性研究
被引量:
1
1
作者
游军
蒋永兵
王伟波
郝娇山
梁华
刘沁林
周忠云
机构
重庆
川
仪
调节阀
有限公司
重庆川仪自动化股份有限公司调节阀研究所
出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2024年第8期39-46,99,共9页
基金
国家科技重大专项(2019ZX06002026-005)。
文摘
为了研究阀芯结构对单座调节阀性能特征的影响,以某蒸汽调节工况用的DN80单座调节阀作为研究对象,建立阀芯头部为凸面和平面的2种结构。在流体流向为低进高出的情况下,通过稳态流场仿真研究了阀芯头部结构对阀门的流量系数的影响,通过瞬态流场仿真研究了实际工况下阀门的流场瞬态特性和阀芯不平衡力特性。结果表明,阀芯头部是凸面还是平面对阀门的流量系数(C_(v))和流量特性曲线无影响;2种阀芯结构对阀门内部的流体流动特征影响不大;阀芯受到的压力脉动曲线趋势和压力脉动频谱的趋势与其头部是凸面还是平面无关,但头部为凸面的阀芯压力脉动峰值频率比平面阀芯的压力脉动峰值频率高2~4 Hz;在保证阀芯从阀门全关到全开设计行程的曲面坐标相同时,阀芯头部为凸面还是平面对调节阀的影响不大。研究结果可为用户选择何种阀芯结构提供参考,为阀门的振动特性分析提供支撑。
关键词
单座调节阀
阀芯结构
流量特性
流场分析
不平衡力特性
Keywords
single-seat regulating valve
spool structure
flow characteristics
flow field analysis
unbalanced force characteristics
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
在线阅读
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职称材料
题名
单座调节阀阀芯曲面参数化设计及流场特性分析
被引量:
3
2
作者
段大军
王伟波
郝娇山
蒋继苇
周忠云
常露丹
机构
重庆
川
仪
调节阀
有限公司
重庆川仪自动化股份有限公司调节阀研究所
出处
《液压与气动》
北大核心
2023年第7期154-163,共10页
基金
国家科技重大专项项目(2019ZX06002026-005)。
文摘
针对单座调节阀高精度阀芯曲面的设计难点,基于调节阀的节流方程和其调节特性理论方程,以及阀芯几何设计方程,对等百分比流量特性和线性流量特性的阀芯曲面进行了理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体数值模拟软件,开展了阀芯曲面的正向设计方法研究。以可调比为50∶1的DN200-C_(vmax)300等百分比流量特性调节阀和DN200-C_(vmax)650线性流量特性调节阀为例,进行了其阀芯曲面的正向设计和数值模拟验证。结果表明,随开度的增大,两调节阀内部漩涡均逐渐增多;DN200-C_(vmax)300调节阀各开度模型的数值模拟Cv和理论Cv相对误差均在5%以内;DN200-C_(vmax)650调节阀各开度模型的数值模拟Cv和理论Cv相对误差均在4%以内;两调节阀数值模拟流量特性曲线和理论流量特性曲线趋势均高度吻合。研究成果弥补了单座调节阀阀芯曲面设计方法上的不足。
关键词
阀芯曲面
流量特性
理论研究
参数化设计
数值模拟
Keywords
plug surface
flow characteristics
theoretical research
parametric design
numerical simulation
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
石墨填料摩擦磨损与密封性能试验研究
被引量:
4
3
作者
彭川桃
张健
周忠云
郝娇山
蒋启斌
常露丹
杨瑞
机构
重庆
川
仪
调节阀
有限公司
重庆川仪自动化股份有限公司调节阀研究所
浙江国泰萧星密封材料
股份有限公司
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期194-200,共7页
文摘
摩擦磨损与密封性能是评价阀杆填料密封系统的重要指标。基于控制阀整机改造的新型摩擦与气密性填料综合试验系统,通过动态监测阀杆力学变化与填料函泄漏率,考察石墨填料的截面形状与组合方式对填料摩擦特性、磨损特性与密封性能的影响规律。试验研究表明:不同截面形状石墨填料的动态摩擦力水平均低于相同条件下的不同组合方式石墨填料,且阀门向下关闭的摩擦力较打开时更大;随着循环次数增加,试样的启动摩擦力呈下降趋势,而滑动摩擦力出现小幅上升,填料的磨损出现恶化,泄漏率攀升;研究的锥形、V形、菱形3种截面形状中,V形截面的启动摩擦力最小,对执行机构配置要求最低,菱形截面的滑动摩擦力最小,对控制阀位置精度影响最低;两端式和交替式2种石墨填料组合方式中,交替式石墨填料组合通过调整径向应力分布使填料摩擦力下降35%,密封特性得到改善,综合性能得到显著提高。
关键词
石墨填料
摩擦磨损
密封性能
填料密封
径向接触密封
Keywords
graphite packing
friction and wear
sealing performance
packing seal
radial contact seal
分类号
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
蒸汽放空阀噪声传播分析及结构优化
被引量:
2
4
作者
刘柏圻
廖静
郝娇山
王伟波
杨恒虎
机构
重庆川仪自动化股份有限公司调节阀研究所
重庆
川
仪
调节阀
有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第11期145-151,共7页
文摘
针对某化工厂DN100-PN63蒸汽放空阀在开度0~60%的振动噪声问题,基于分离涡算法和M9hring声类比理论,采用Fluent和Actran软件对开度为40%的阀门进行真实工况的流场和声场数值模拟分析,研究阀门内部流动情况及阀门内、外噪声分布情况,提出4种改进结构,并分别对其流场和声场进行深入的对比研究。结果表明:原结构阀门内部存在多处涡旋;阀内件和孔板的高马赫数(Ma>0.2)区域约占90%,且存在超音速流动区域,极可能产生较大的冲击波并产生激波啸叫;离阀门及管道1 m处的噪声达116 dB(A),具有宽频特性,并有明显的四极子声源特点;与原结构相比,改进后的4种阀内件对涡旋的消失起到了促进作用,具有明显的降噪效果。
关键词
蒸汽放空阀
分离涡算法
声类比理论
数值模拟
气动噪声
Keywords
steam vent valve
detached eddy simulation
acoustic analogy theory
numerical simulation
aerodynamic noise
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响
5
作者
廖静
刘柏圻
杨恒虎
王伟波
机构
重庆川仪自动化股份有限公司调节阀研究所
重庆
川
仪
调节阀
有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第4期75-80,共6页
文摘
为研究安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响规律,根据双梁结构假设和欧拉-伯努利梁理论,建立热态全流量试验管线中汽机旁路阀的横向振动分析模型;基于扫频法和敲击法,分别搭建振动测试平台,测试汽机旁路阀在本体刚性支撑和管线支撑2种安装状态的固有频率;采用ANSYS软件的流固耦合和模态仿真模块,求解实际工况参数下不同管线支撑距离的汽机旁路阀固有频率。研究表明:采用扫频法、敲击法和数值模拟方法获得本体刚性支撑的汽机旁路阀最小固有频率分别为34.5、35、35.41 Hz,符合核电阀门抗震频率要求;管线支撑使汽机旁路阀刚性变弱,固有频率降低约7 Hz;管线支撑位置与汽机旁路阀本体距离越远,固有频率下降程度越大;蒸汽介质与汽机旁路阀的流固耦合作用使固有频率降低。汽机旁路阀实施振动抑制措施时,应避免接近实际安装状态的固有频率及其倍频,亦可调整管线支撑与阀门距离增加或减小固有频率,从而实现有效抑振。
关键词
汽机旁路阀
固有频率
欧拉-伯努利梁理论
振动测试
数值模拟
Keywords
turbine bypass valve
natural frequency
Euler-Bernoulli beam theory
vibration test
numerical simulation
分类号
TK26 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
O329 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单座调节阀流场分析及阀芯不平衡力特性研究
游军
蒋永兵
王伟波
郝娇山
梁华
刘沁林
周忠云
《流体机械》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
单座调节阀阀芯曲面参数化设计及流场特性分析
段大军
王伟波
郝娇山
蒋继苇
周忠云
常露丹
《液压与气动》
北大核心
2023
3
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职称材料
3
石墨填料摩擦磨损与密封性能试验研究
彭川桃
张健
周忠云
郝娇山
蒋启斌
常露丹
杨瑞
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
4
蒸汽放空阀噪声传播分析及结构优化
刘柏圻
廖静
郝娇山
王伟波
杨恒虎
《机床与液压》
北大核心
2024
2
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职称材料
5
安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响
廖静
刘柏圻
杨恒虎
王伟波
《机床与液压》
北大核心
2024
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