彈簧直接載荷式安全閥數(shù)流場數(shù)值仿真及泄放特性的研究.pdf

1、安全閥是各類承壓設備，如鍋爐、壓力容器和壓力管道，不可缺少的安全附件，對于保障設備正常運行和安全生產具有極其重要的作用。隨著計算機技術和計算流體力學CFD（Computational Fluid Dynamics）數(shù)值仿真技術的發(fā)展，該技術已在流體研究領域得到廣泛運用。本文旨在建立一種利用CFD研究計算彈簧直接載荷式安全閥的數(shù)值仿真方法，并利用該方法研究安全閥泄放特性。
　　本文針對彈簧直接載荷式安全閥的流道結構，建立了它的簡化計

2、算模型，確定了它的計算域，建立了它的CFD網(wǎng)格規(guī)劃方法、流體控制方程、求解邊界條件，并選擇求解器與離散化方法。
　　基于所建立的簡化計算模型，運用CFD計算軟件 FLUNT，對安全閥的泄放流量和內部流場形態(tài)進行了數(shù)值計算和分析。
　　利用國家特種泵閥工程技術研究中心的安全閥空氣試驗臺，搭建了一套安全閥流場試驗系統(tǒng)，實驗測量了規(guī)格為2J3的安全閥的流量，通過與數(shù)值計算結果比較分析，檢驗了數(shù)值仿真計算結果的精度和正確性，結果表明

3、兩種測量結果的偏差小于1.5％。
　　利用所建立的數(shù)值仿真計算方法研究了開啟高度和背壓對安全閥的泄放能力的影響規(guī)律。安全閥流量系數(shù)隨開啟高度由小到大的變化依次呈現(xiàn)出線性增加、非線性且斜率逐漸減小的增加和恒定不變3種規(guī)律。背壓對泄放能力的影響規(guī)律決定于安全閥的流場形態(tài)。在低開啟高度（00.20 h d?）和高開啟高度（00.40 h d?）段，存在一個臨界壓力比，小于此壓力比時，流量不受背壓變化影響；大于此壓力比時，流量隨背壓增加而