調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵部件受載特性研究.pdf

1、隨著調(diào)節(jié)閥在電力、冶金、石油等工業(yè)部門(mén)的廣泛應(yīng)用，其性能研究已然成為工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境惡劣，長(zhǎng)期與流體介質(zhì)直接接觸，易發(fā)生閥門(mén)振動(dòng)、閥桿斷裂等故障。調(diào)節(jié)閥的可靠性、質(zhì)量等性能不僅成為關(guān)系其調(diào)節(jié)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，同時(shí)也是控制系統(tǒng)振動(dòng)、噪聲污染以及操作人員安全等問(wèn)題的潛在源頭。
　　本文以新型G-I型調(diào)節(jié)閥作為研究對(duì)象，對(duì)關(guān)鍵部件的受載特性進(jìn)行了以下研究：首先，通過(guò)對(duì)不同工況(開(kāi)度、壓比)下的閥內(nèi)流

2、場(chǎng)進(jìn)行了時(shí)均化分析，得到閥內(nèi)穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分布與開(kāi)度和壓比的關(guān)系，確定流動(dòng)過(guò)程中湍流現(xiàn)象最劇烈的開(kāi)度與壓比；針對(duì)確定的不穩(wěn)定工況進(jìn)行瞬態(tài)分析，得到流場(chǎng)參數(shù)的時(shí)變特性，找出湍流劇烈區(qū)域，確定該區(qū)域的激振頻率；通過(guò)對(duì)非定常工況下的流場(chǎng)進(jìn)行分析，確定流場(chǎng)參數(shù)隨入口壓力波動(dòng)的變化趨勢(shì)。
　　其次，對(duì)調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵閥內(nèi)件以及整體結(jié)構(gòu)的受載特性進(jìn)行研究，包括閥門(mén)提升力與預(yù)啟行程和開(kāi)度關(guān)系分析；閥桿的穩(wěn)定性分析；閥桿的振動(dòng)特性分析；閥門(mén)結(jié)構(gòu)的流固耦合特性

3、、振動(dòng)特性與聲學(xué)特性分析。
　　最后，基于對(duì)調(diào)節(jié)閥受載特性的研究結(jié)果對(duì)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，改進(jìn)后調(diào)節(jié)閥的受載特性分析結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)的有效性。
　　通過(guò)本文的研究，一方面確定了使得提升力最小的最佳預(yù)啟行程，另一方面確定了閥桿發(fā)生屈曲破壞的臨界載荷，用以避免閥門(mén)在工作過(guò)程中出現(xiàn)屈曲破壞的故障，同時(shí)，確定了調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)模態(tài)與聲學(xué)優(yōu)勢(shì)模態(tài)，為閥門(mén)的減震降噪設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，此外，通過(guò)流固耦合作用的瞬態(tài)流動(dòng)分析為調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)