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。 展开更多

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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中线衬胶蝶阀实现小开度流量调节的研究

2

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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高压差迷宫式调节阀盘片降压级数 被引量：18

3

作者 李树勋 侯英哲 +2 位作者 徐晓刚 胡建 郝娇山 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第12期1072-1076,共5页

针对高压差迷宫式多级降压调节阀内部迷宫盘片设计中如何确定盘片降压级数的核心技术问题,根据可压缩流体力学理论,对迷宫式调节阀内部盘片降压级数计算公式进行了推导和分析.并借助计算流体力学商业软件CFX,对3种不同降压级数盘片流道... 针对高压差迷宫式多级降压调节阀内部迷宫盘片设计中如何确定盘片降压级数的核心技术问题,根据可压缩流体力学理论,对迷宫式调节阀内部盘片降压级数计算公式进行了推导和分析.并借助计算流体力学商业软件CFX,对3种不同降压级数盘片流道模型的内部流动进行了数值模拟计算,获得了不同级数流道内部的压力、速度分布等流场信息,同时绘制了不同级数模型内部的压力及速度变化曲线.分析结果表明:在相同工况下,增加盘片降压级数有利于合理逐级平稳降压,合理分配压降负担,使盘片中的流速平缓上升并降低流体出口能量.另外,当降压级数已能满足出口能量标准时,继续增加级数的作用相对较弱.研究结果可以为迷宫式调节阀及相关产品的研发提供一定的参考. 展开更多

关键词 迷宫式调节阀 曲折流道 降压级数 流速控制 数值模拟

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多级套筒调节阀消声减振元件设计研究 被引量：13

4

作者 王燕 胡建华 +3 位作者 胡建 郝娇山 王若愚 李树勋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第7期19-22,13,共5页

针对高压差下调节阀内的闪蒸空化引起的强振动和高噪声问题,设计了一种消声减振套筒,并对其级数、级间隙和孔径大小进行研究。首先从理论上确定套筒的级数和级间隙,然后建立三维模型,以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性... 针对高压差下调节阀内的闪蒸空化引起的强振动和高噪声问题,设计了一种消声减振套筒,并对其级数、级间隙和孔径大小进行研究。首先从理论上确定套筒的级数和级间隙,然后建立三维模型,以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡粘性理论的k-ε方程组成调节阀内部流动数值模拟的控制方程组,采用结构与非结构网格相结合有限体积法对控制方程组进行离散,应用Fluent对各参数套筒结构调节阀内部流动进行数值模拟计算。结果表明,理论初步确定套筒级数的可行性;适当增大级间间隙与减小孔径大小,有利于高压差调节阀的消声减振,为高压差调节阀的设计提供参考。 展开更多

关键词 调节阀 空化 数值模拟 消声减振 套筒

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LNG超低温调节阀阀杆流激共振分析 被引量：7

5

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 刘柏圻 杨恒虎 李树勋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期218-225,共8页

针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信... 针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),获得流体施加于阀杆上的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到阀塞和阀杆组件的流固耦合模态振型和模态频率。通过两种频率的比较对各开度下的调节阀阀杆流激共振问题进行了深入研究。结果表明,调节阀各开度下阀塞和阀杆组件上的压力脉动峰值频率均在60 Hz以内,而其各阶流固耦合模态频率均大于120 Hz,压力脉动频率避开了固有频率,阀杆不会发生流激共振现象。 展开更多

关键词 超低温调节阀 瞬态流场 流固耦合 模态分析 阀杆流激共振

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常规岛汽机旁路调节阀流激共振研究 被引量：1

6

作者 颜炳良 金辉 +3 位作者 黄冲 沈恒云 胡迎港 李树勋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第9期27-33,共7页

针对核电常规岛汽机旁路阀小开度下易发生振动的问题,设计了一种汽机旁路阀,基于流激共振理论及流固耦合方法,对其阀芯组件进行流激振动分析。选取30%开度工况,采用CFD软件进行瞬态流场仿真分析,以获得阀芯组件流固耦合处的流体压力脉... 针对核电常规岛汽机旁路阀小开度下易发生振动的问题,设计了一种汽机旁路阀,基于流激共振理论及流固耦合方法,对其阀芯组件进行流激振动分析。选取30%开度工况,采用CFD软件进行瞬态流场仿真分析,以获得阀芯组件流固耦合处的流体压力脉动时域信息,将时域信息进行快速傅里叶变换(FFT)得到流体作用于阀芯组件的激振频率。采用ANSYS Workbench软件对典型开度进行流固耦合模态分析,得到阀芯组件的模态频率。通过流体激振频率与模态频率对比进行进一步分析研究。结果表明:典型工况下该型调节阀流体激振的频率区为848~1 272 Hz,阀芯组件结构1阶固有模态频率为3 170.1 Hz,随着阶数增大依次递增,6阶模态频率与流体激振频率均不接近,因此该型汽机旁路阀在典型工况下不会发生流激共振,验证了该设计的有效性,可为同类常规岛汽机旁路调节阀防共振结构设计提供参考。 展开更多

关键词 旁路调节阀 流固耦合 流激共振 数值模拟

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多孔式套筒调节阀开孔设计及流激共振特性研究 被引量：9

7

作者 王伟波 蒋永兵 +2 位作者 祝欣慰 王凯 邵杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期169-179,共11页

针对核电常规岛热力系统关键阀门振动问题,以DN 500凝结水主调节阀为研究对象,基于流量特性理论和几何设计方程,对其节流套筒进行了等百分比流量特性开孔设计。选取3种典型工况,采用Fluent软件对各工况模型进行瞬态流场仿真分析,并对阀... 针对核电常规岛热力系统关键阀门振动问题,以DN 500凝结水主调节阀为研究对象,基于流量特性理论和几何设计方程,对其节流套筒进行了等百分比流量特性开孔设计。选取3种典型工况,采用Fluent软件对各工况模型进行瞬态流场仿真分析,并对阀门流固耦合面的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),得到介质作用于阀门的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到其模态频率。通过两种频率比较,对各工况调节阀流激共振进行了深入研究。结果表明,调节阀小开度大压差时,旋涡较少,但介质流动更紊乱,更易产生振动和噪声;阀门开度是影响介质压力脉动稳定性的重要因素;3种工况调节阀一阶模态频率均大于33 Hz,可采用等效静力法进行其抗震分析;介质压力脉动峰值频率均没有与模态频率相等或接近,调节阀不会发生流激共振。 展开更多

关键词 多孔式套筒调节阀 等百分比流量特性 节流套筒 开孔设计 流固耦合 流激共振

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套筒调节阀节流件正向设计方法 被引量：5

8

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 蒋永兵 廖静 周忠云 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第11期27-36,共10页

针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合A... 针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体仿真分析,开展了节流件的正向设计方法研究。以DN200-Cvmax300的窗口型套筒调节阀和DN250-Cvmax200的多孔式套筒调节阀等百分比流量特性的节流件为例,进行了其正向设计和仿真验证。结果表明,两调节阀仿真流量特性曲线和理论流量特性曲线趋势均高度吻合;对窗口型套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-2%~3%之间;对多孔式套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-8%~6%之间。研究结果可以为因节流件设计不合理导致的调节阀不稳定调节及振动等问题提供解决思路,为行业的发展提供助力。 展开更多

关键词 节流件 正向设计 流量特性 理论分析 流体仿真

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套筒调节阀等百分比节流套筒开孔参数化研究 被引量：11

9

作者 王伟波 蒋永兵 +3 位作者 颜炳良 祝欣慰 邵杰 张贤 《机床与液压》 北大核心 2021年第15期150-156,共7页

针对套筒调节阀节流套筒设计难点,根据调节阀流量方程和流量特性的相关理论,结合开孔几何设计方程,对其等百分比流量特性的节流套筒开孔进行参数化研究。以可调比为50∶1的DN50(Cvmax24)、DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀... 针对套筒调节阀节流套筒设计难点,根据调节阀流量方程和流量特性的相关理论,结合开孔几何设计方程,对其等百分比流量特性的节流套筒开孔进行参数化研究。以可调比为50∶1的DN50(Cvmax24)、DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀为例,进行多孔节流套筒的设计。采用Fluent仿真软件,分别对3台调节阀10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%开度时的模型进行仿真试验。结果表明:DN50(Cvmax 24)套筒调节阀除10%开度外,其余开度时仿真和理论流量系数相对误差均在10%以内;DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀所有开度时的仿真和理论流量系数的相对误差均在10%以内,且相对精度较高;理论和试验流量特性曲线高度吻合。研究结果弥补了该套筒调节阀节流套筒设计方法上的不足,为调节阀行业的发展提供助力。 展开更多

关键词 多孔节流套筒 等百分比流量特性 参数化 流体仿真

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套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究 被引量：4

10

作者 王伟波 郝娇山 +2 位作者 周忠云 张丽芳 张建伟 《机床与液压》 北大核心 2022年第15期97-104,共8页

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基... 针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明:阀门在5%和10%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差较大;在20%~100%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内,且流量控制精度较高;节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大;理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合,验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 节流窗口型线 参数化设计 流体仿真

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单座调节阀阀芯曲面参数化设计及流场特性分析 被引量：1

11

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。 展开更多

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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三偏心蝶阀密封原理分析及优化设计 被引量：3

12

作者 余晓光 周位伟 +3 位作者 刘诗梅 周枭 蒋永兵 郝娇山 《流体机械》 北大核心 2025年第2期102-108,共7页

为了提升整体式阀座结构三偏心全金属蝶阀的密封性能,针对不同结构形式的三偏心蝶阀的密封面压痕和变形情况,通过离散化方法对三偏心全金属蝶阀的密封圈单层单元的应力和变形进行分析计算,并对密封结构进行了改进和试验验证。结果表明,... 为了提升整体式阀座结构三偏心全金属蝶阀的密封性能,针对不同结构形式的三偏心蝶阀的密封面压痕和变形情况,通过离散化方法对三偏心全金属蝶阀的密封圈单层单元的应力和变形进行分析计算,并对密封结构进行了改进和试验验证。结果表明,三偏心蝶阀在关闭时,密封圈沿流道方向的每个截面单元受到作用力的大小和方向都不同,在大端面位置,密封圈截面单元受到的最大合应力为9.145 MPa,且方向向下,在小端面处,最大合应力为6.482 MPa,方向向上;经过改进的金属多层密封圈,其受到相同扭力作用时变形量增大了15.4%~27.7%,更有利于阀座和密封圈的密封面贴合形成密封区间;利用特殊设计的密封圈结构和装配工艺,可以使金属多层密封圈实现自动调整,进一步提高密封性能,使三偏心全金属蝶阀既可以具有良好的密封性能,又具有较长的使用寿命。研究可为高性能三偏心全金属蝶阀的设计提供参考。 展开更多

关键词 三偏心蝶阀 全金属密封圈 金属多层密封圈 优化设计

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机器学习辅助设计高强韧(TiZrNbCrSi)N高熵氮化物涂层

13

作者 黄中庆 彭爽 +4 位作者 孙德恩 邱恒鑫 崔芹 张健 LIU Shiyu 《表面技术》 北大核心 2025年第1期74-83,160,共11页

目的通过机器学习构建(TiZrNbCrSi)N体系的硬度算法模型和韧性算法模型,结合高通量制备完成对兼具高硬度和高韧性的高熵氮化物涂层的成分设计和高效筛选。方法采用磁控溅射多靶共沉积技术制备强韧一体化的(TiZrNbCrSi)N高熵氮化物涂层... 目的通过机器学习构建(TiZrNbCrSi)N体系的硬度算法模型和韧性算法模型,结合高通量制备完成对兼具高硬度和高韧性的高熵氮化物涂层的成分设计和高效筛选。方法采用磁控溅射多靶共沉积技术制备强韧一体化的(TiZrNbCrSi)N高熵氮化物涂层。采用热场发射扫描电镜和能谱仪对涂层表、截面形貌及成分进行分析,利用纳米压痕仪测量涂层的硬度和弹性模量,采用压痕法定量表征涂层的韧性。同时,引入高通量制备技术大幅缩短样品制备周期,采用随机森林算法构建机器学习模型,对涂层的成分和性能进行高效分析和预测。结果(TiZrNbCrSi)N涂层的厚度约为720 nm,呈现柱状晶结构,其晶体结构为FCC。涂层的硬度为12~28 GPa,韧性值为1~10 MPa·m^(1/2)。机器学习对涂层硬度预测的均方根误差为1.118 GPa,对韧性预测的均方根误差为1.292 MPa·m^(1/2)。结论通过机器学习构建的硬度算法模型及韧性算法模型,对(TiZrNbCrSi)N涂层体系的性能预测结果具有较高的准确性。筛选获得的(Ti_(0.079)Zr_(0.081)Nb_(0.089)Cr_(0.119)Si_(0.068))N_(0.564)高熵氮化物涂层兼具高硬度和高韧性,其硬度为25.6 GPa、韧性值为8 MPa·m^(1/2)。 展开更多

关键词 机器学习 高通量制备 高熵氮化物 高强韧涂层 成分设计

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控制阀气动薄膜执行机构吊环螺栓断裂失效分析

14

作者 郝娇山 周志强 +3 位作者 孙德恩 李黎 蒋永兵 程千 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期120-123,共4页

应用于石化管线上的某公司控制阀气动薄膜执行机构用吊环螺栓在紧固螺栓螺母后发生断裂,通过化学成分检测、力学性能检测、微观形貌观察、显微组织观察、能谱等方法分析了断裂原因。结果表明:断裂螺栓为脆性断裂,具有明显的解理断裂特... 应用于石化管线上的某公司控制阀气动薄膜执行机构用吊环螺栓在紧固螺栓螺母后发生断裂,通过化学成分检测、力学性能检测、微观形貌观察、显微组织观察、能谱等方法分析了断裂原因。结果表明:断裂螺栓为脆性断裂,具有明显的解理断裂特征。断裂螺栓的螺纹齿顶存在内部裂纹、杂质钙化物和凹坑等缺陷,抗拉强度低于标准值。在螺栓紧固后,其加载力值接近/超过螺栓的抗拉强度时在缺陷处形成裂纹源并快速扩展,导致断裂。 展开更多

关键词 执行机构 吊环螺栓 断裂失效 脆性断裂

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三偏心蝶阀过关闭现象的有限元模拟分析 被引量：6

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作者 杨恒虎 杨长辉 +3 位作者 罗石林 张红 赵志雄 王伦维 《机床与液压》 北大核心 2017年第16期75-79,共5页

针对某仪表公司自主设计的三偏心蝶阀易产生"过关闭"现象,对三偏心蝶阀结构的受力变形进行了模拟分析,得到三偏心蝶阀的密封圈在不同情况下的位移变形情况,并给出相应建议。分析结果表明:仪表公司自主设计的三偏心蝶阀结构具... 针对某仪表公司自主设计的三偏心蝶阀易产生"过关闭"现象,对三偏心蝶阀结构的受力变形进行了模拟分析,得到三偏心蝶阀的密封圈在不同情况下的位移变形情况,并给出相应建议。分析结果表明:仪表公司自主设计的三偏心蝶阀结构具有可行性,其产生"过关闭"现象的主要原因是密封圈制造过程的加工误差和使用过程中过大的预紧扭矩。 展开更多

关键词 三偏心蝶阀 过关闭 有限元模拟分析

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高调节性控制阀结构设计与分析 被引量：2

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作者 杨恒虎 刘柏圻 +1 位作者 王伟波 廖静 《液压与气动》 北大核心 2023年第3期182-188,共7页

针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流... 针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流量对比分析,验证了设计的准确性。结果表明,标准的等百分比和线性调节特性均不能满足用户的调节要求,而特殊设计的调节特性及阀内件结构可满足用户实际的控制需求,达到了设计目标,为具有高调节性的控制阀设计提供了参考。 展开更多

关键词 控制阀 调节特性 有限元

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WC-Co硬质合金冲蚀模型研究及应用 被引量：1

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作者 艾国生 张波 +2 位作者 冯春宇 张新庆 蒋继苇 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期179-188,共10页

WC-Co硬质合金是制造固定式节流阀阀芯的主要材料,高压天然气携带着井底杂质颗粒在节流阀节流降压的过程中,对节流阀的核心部件阀芯产生冲蚀破坏。因此,以牌号为YG15的WC-Co硬质合金为研究对象,构建室内冲蚀实验平台,以确定YG15硬质合... WC-Co硬质合金是制造固定式节流阀阀芯的主要材料,高压天然气携带着井底杂质颗粒在节流阀节流降压的过程中,对节流阀的核心部件阀芯产生冲蚀破坏。因此,以牌号为YG15的WC-Co硬质合金为研究对象,构建室内冲蚀实验平台,以确定YG15硬质合金的冲蚀模型并结合仿真验证。将冲蚀模型进一步应用至固定式节流阀冲蚀仿真中,预测固定式节流阀阀芯的使用寿命。研究结果表明,确定了YG15硬质合金的冲击角函数和在90°冲击角下的速度指数为2.48;当冲蚀角度由30°增加至90°时,YG15硬质合金靶材的冲蚀磨损量由847.1 mg增加至1235.6 mg;固定式节流阀冲蚀最严重的部位位于节流孔处,冲蚀磨损率随颗粒质量流率的增大而增大;对固定式节流阀进行寿命预测,在颗粒质量流较小的情况下,对节流阀固定油嘴保持一年一换;在颗粒质量流较大时,保持半年内更换一次。 展开更多

关键词 WC-CO硬质合金 冲蚀磨损 固定式节流阀 寿命预测 固定油嘴

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蜗杆斜齿轮传动副时变啮合刚度计算及非线性动力学特性分析 被引量：1

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作者 刘斐 冯婕 陈永洪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第5期21-28,共8页

蜗杆斜齿轮传动副作为一种交错轴点接触传动形式,掌握其时变啮合刚度及啮合侧隙与误差等引起的非线性动力学行为是减振降噪的核心。文中基于势能法修正并求解蜗杆斜齿轮传动副理论时变啮合刚度,建立考虑齿侧间隙-综合误差及时变啮合刚... 蜗杆斜齿轮传动副作为一种交错轴点接触传动形式,掌握其时变啮合刚度及啮合侧隙与误差等引起的非线性动力学行为是减振降噪的核心。文中基于势能法修正并求解蜗杆斜齿轮传动副理论时变啮合刚度,建立考虑齿侧间隙-综合误差及时变啮合刚度的动力学模型,采用4~5阶Runge⁃Kutta法对系统动力学方程进行数值求解,得到蜗杆斜齿轮传动副动力学特性曲线。结合时域图、Poincaré图及FFT频谱图,分析齿侧间隙、阻尼比及载荷等因素对传动副振动和冲击状态的影响,结果表明:较小的误差幅值及较大的阻尼比可使系统处于稳定的周期运动状态。研究结果对优化蜗杆斜齿轮传动系统的振动噪声有指导意义。 展开更多

关键词 渐开线蜗杆 斜齿轮 时变啮合刚度 非线性动力学

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蒸汽放空阀噪声传播分析及结构优化 被引量：2

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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。 展开更多

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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安装状态对汽机旁路阀固有频率的影响

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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。 展开更多

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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