氮?dú)馐剿畵粜箟洪y啟閉過(guò)程動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、水擊泄壓閥是石油集輸管網(wǎng)中必需的壓力保護(hù)裝置，用以防止管路中因水力狀態(tài)改變發(fā)生水擊現(xiàn)象時(shí)對(duì)閥門以及管路的破壞，其性能的可靠與否影響著輸油管路在特殊情況下的安全運(yùn)行。由于國(guó)內(nèi)缺乏基礎(chǔ)研究，該類閥門長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。我們與國(guó)內(nèi)某閥門生產(chǎn)企業(yè)合作開展了該類閥門的基礎(chǔ)研究，本文采用數(shù)值模擬方法深入研究氮?dú)馐剿畵粜箟洪y啟閉過(guò)程中的內(nèi)部流場(chǎng)特性及各流動(dòng)特性參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的影響規(guī)律，旨在提高泄壓閥的工作穩(wěn)定性，避免泄壓閥泄放后不平穩(wěn)關(guān)閉造成的閥門次生破壞。主

2、要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)分析氮?dú)馐剿畵粜箟洪y的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了典型參數(shù)的氮?dú)馐剿畵粜箟洪y流道三維模型，采用了DDM技術(shù)將模型劃分為三個(gè)子域并運(yùn)用ICEM CFD對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分；建立了閥芯腔室內(nèi)部氮?dú)鈴椈蓴?shù)學(xué)模型，基于閥芯動(dòng)力學(xué)方程編寫CEL語(yǔ)言，為后續(xù)氮?dú)馐剿畵粜箟洪y初啟階段動(dòng)態(tài)特性的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)運(yùn)用ANSYS CFX的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)氮?dú)馐剿畵粜箟洪y初啟階段進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬，得到了泄壓閥初啟階段

3、內(nèi)部流場(chǎng)速度、湍動(dòng)能及閥芯受力等參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律；同時(shí)研究了氮?dú)馐剿畵粜箟洪y閥前不同超壓比及閥芯腔室內(nèi)不同氮?dú)鈮毫?duì)泄壓閥初啟階段開啟時(shí)間、開啟速度及泄放量的影響規(guī)律。
　　(3)分別建立了氮?dú)馐剿畵粜箟洪y流體域和閥芯實(shí)體域的計(jì)算模型，基于浸入實(shí)體法，通過(guò)預(yù)設(shè)管路水擊脈動(dòng)壓力并結(jié)合閥芯運(yùn)動(dòng)軌跡，分析了氮?dú)馐剿畵粜箟洪y啟閉過(guò)程中壓力、速度及湍動(dòng)能等閥內(nèi)部流場(chǎng)參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。研究了氮?dú)馐剿畵粜箟洪y啟閉過(guò)程中閥芯各端面的受力狀