内凹型阀碟调节阀流场三维数值模拟研究

应用商业软件FLUENT6.2对600MW超临界汽轮机组的调节阀流场进行了全三维流动分析.利用UG实体建模软件对调节阀进行三维成型,通过Gambit网格划分软件对区域进行非结构化网格划分.在三维数值计算中,模拟分析了调节阀在100%、50%和30%三个工况开度下的流场特性.计算结果表明,由阀碟与阀座组成的环型通道是决定调节阀的主控通流能力、流场特性和稳定性三项气动性能的关键部位.文中所研究的调节阀的阀碟采用了内凹型设计,汽流自喉部喷射后,迅速脱离阀碟,并在阀座的曲线收敛段形成附着流,避免了流经阀碟表面的周向流体的过早掺混带来的能量损失.阀碟独特的结构设计使得调节阀在各种工况开度下有着较稳定的流动状态.     

环喷式流量调节阀的流动特性

为了研究环喷式流量调节阀的流动特性,以DN900环喷式流量调节阀为例,首先运用局部能量损失分析方法,将通流部位分为三部分,通过理论计算得到不同开度下环喷式流量调节阀的流阻系数以及在50 m净水头下的流量系数和水头损失等;然后运用数值方法对环喷式流量调节阀通流过程进行数值模拟,得到了不同开度下的流阻系数以及在相同净水头下的流量系数和水头损失等,并对调节阀的内部流动特性进行分析。将两种方法计算得到的结果进行对比分析,结果表明,基于局部损失推导和数值计算得到的流阻系数具有相同的分布规律,即随着开度的减小流阻系数快速增长,且大开度时两种方法的计算结果吻合较好;同时流体流经阀门时会有旋涡出现,为改善阀门汽蚀情况可以在阀门中加入补气管。     

核岛双闸板闸阀振动特性的数值模拟

介绍了核安全级阀门振动特性计算在动力学分析与核安全评审中的重要作用,阐述了采用有限元分析法进行产品振动特性分析的实用性,讨论了采用三维有限元分析软件进行核安全级阀门振动特性数值模拟的基本思想和过程.同时,根据核岛核安全级平行式双闸板闸阀产品的设计数据建立三维计算模型,用三维有限元计算方法,对阀门装配整体进行计算,处理了接触面并解决了计算量和精度的矛盾,所得阀门前6阶固有频率是阀门抗震计算的重要基础.     

电机液冷流道扰流片优化设计

电动汽车电机的体积小型化、功率高密度化以及工作环境相对封闭等特点,使得其产热和散热问题研究成为电机结构设计的重要课题。为了提高驱动电机的散热效果,文章以液冷电机为研究对象,提出在其定子冷却流道中加入扰流片进行传热强化,并设计了多种扰流片结构设计方案;对各种结构设计方案的电机定子进行三维建模,使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件进行温度场与流场的仿真,对比各方案的优劣,优化出扰流片的结构方案;使用Simulink软件对优化结构进行理论分析,并与CFD仿真结果对比,验证了优化结构的可行性。     

汽车锁环式同步器设计与有限元分析

锁环式同步器因其工作可靠、耐用,在汽车上得到广泛应用。分析了锁环式同步器元件的布置形式和主要结构尺寸的计算方法,应用MathCAD软件,对所设计的同步器进行了同步时间和弯曲强度校核;基于UG软件,完成了同步器零件的三维建模和装配;对锁环零件的受力情况进行了有限元分析。     

核电锅炉给水泵最小流量循环阀出口形状改造及噪声控制

调节阀噪声是核电厂噪声的重要来源之一。针对某100 MW核电机组锅炉给水泵最小流量循环阀,运用计算流体力学方法对其进行流场计算,同时采用FW-H方程对远声场噪声进行预测,分析该阀门的噪声特性和噪声源。在此基础上,对阀门出口结构进行改造,采用鼓形出口段和流道内壁小孔结构,控制阀门噪声。通过分析与比较发现阀门噪声源位于盘片槽道内部,改造后的出口段能够消耗较多的平均动能与湍流脉动动能,因此能够较好地抑制噪声传播,具有一定降噪效果。     

调节阀内三维流动与启闭过程的数值模拟及分析

运用计算流体力学方法（CFD）对调节阀的定常与非定常水力特性进行了数值模拟．定常模拟得到各种开度下的三维流场分布以及压降与流量的特性曲线,特性曲线与试验结果相吻合．非定常计算模拟了阀门开启和关闭过程中流动特性的变化,得到流量和阀芯轴向力随时间变化曲线,并对启闭速度的影响进行了分析．     

气缸盖在联接螺栓采用不同拆装顺序时的有限元结构分析

利用三维建模软件Solidworks对气缸盖、气缸体和联接螺栓进行了三维实体建模,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对模型进行了网格划分,确定了有限元分析模型的边界条件.计算分析了气缸盖联接螺栓采用不同的拆装顺序时,气缸盖的应力分布和变形情况.通过结果比对,得到了联接螺栓合理的拆装顺序,对发动机维修质量的保证有一定的参考价值和指导意义.     

调节阀内部流场的数值模拟与试验分析

对某一广泛应用的套筒型调节阀内部流场建立模型.通过前处理器生成计算网格,应用CFD软件进行离散求解,得到调节阀内部流场的可视化图形,数值模拟不同开度下流量,绘出调节阀的流量特性曲线,与试验测定的数据进行比较分析.结果表明模拟值与试验值较好的吻合,为后续优化和设计工作提供依据.     

可拆卸式天车横梁动态特性仿真研究

以10 t可拆卸式天车横梁结构为研究对象,利用三维建模软件Pro/E对其进行三维建模,采用有限元分析技术对实际工况下天车横梁的受力情况进行了静力学仿真分析,根据有限元分析结果验证分析了可拆卸式天车横梁理论设计的合理性。通过模态分析得到了天车横梁在实际工作时可能发生共振的频率分布范围,为了更好地研究振动对其疲劳破坏的影响,在模态分析的基础上对横梁进行了谐响应分析,结果表明在20～40 Hz附近可能会出现共振,因此,应尽量避开在上述频率下工作,同时也可为天车驱动电机的选型提供一定的理论参考。