基于CFD的旋塞閥流動(dòng)特性研究.pdf

1、旋塞閥是管線閥門(mén)中的一種，其作用就是截流。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性能高，使用方便，密封性好。隨著我國(guó)制造行業(yè)的不斷發(fā)展，很多行業(yè)對(duì)旋塞閥提出了更高的要求。它在很多領(lǐng)域都有一席之地，最廣泛的還是在天然氣、石油管道中使用。然而天然氣、石油都為易燃物品，所以對(duì)旋塞閥的性能要求更加嚴(yán)格，尤其是高壓大口徑旋塞閥，由于強(qiáng)度不能滿足，導(dǎo)致漏氣、漏油等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒、爆炸、中毒等惡性事故。所以對(duì)高壓大口徑旋塞閥內(nèi)部流場(chǎng)的研究就顯得尤為重要。
　

2、　根據(jù)實(shí)際情況，旋塞閥內(nèi)部流場(chǎng)分為兩種介質(zhì)，一種為可壓縮氣體，另一種為不可壓縮液體。兩種不同材料都會(huì)在旋塞閥內(nèi)部出現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，屬性的差異導(dǎo)致內(nèi)部流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)又有不同。因此，不同的工況對(duì)整個(gè)旋塞閥的安全運(yùn)作有著至關(guān)重要的影響。為了使旋塞閥安全、可靠地運(yùn)作，基于CFD理論，對(duì)旋塞閥內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了旋塞閥在不同開(kāi)度下的流道內(nèi)部靜壓分布、速度矢量圖與壓差情況，這能有效改善的可靠性、安全性、使用壽命以及減少生產(chǎn)試驗(yàn)樣機(jī)的成本。
　　

3、本文通過(guò)對(duì)旋塞閥內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬仿真以及對(duì)兩種使用材料的對(duì)比，研究了理想氣體和液體水對(duì)旋塞閥的不同影響，探索了可壓縮氣體和不可壓縮液體在閥內(nèi)的各物理量關(guān)系曲線。本論文主要內(nèi)容如下：
　　（1）基于SolidWorks對(duì)旋塞閥三大主要過(guò)流部件進(jìn)行三維建模；基于 ANSYS DM對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行二維簡(jiǎn)化建模；基于ICEM CFD對(duì)模型劃分網(wǎng)格。
　?。?）采用ANSYS Workbench平臺(tái)的FLUENT模塊，基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流方