氢氧火箭发动机流量调节阀动态仿真分析

流量调节阀是液体火箭发动机推力调节的关键部件,根据某型氢氧发动机流量调节阀的结构与工作原理,建立调节阀的动力学模型,并利用AMESim软件建立了流量调节阀的动态仿真模型。基于流量调节阀仿真模型进行了如下仿真工作:计算不同工况下调节阀的流量特性、验证调节阀的稳流特性、仿真分析调节阀动态特性、分析结构参数对调节阀动态特性的影响。仿真结果揭示了流量调节阀的流量与动态特性,为调节阀的改进优化提供了方向。

基于爪极式磁悬浮力矩马达的流量调节阀

传统流量调节阀存在结构复杂、质量大、输出流量小等缺点,不适用于航空航天等特殊领域。设计了一种新型流量调节阀,该阀为旋转直驱式,具有输出流量大、结构简单、质量轻等优点。利用UG软件建立三维模型,介绍了该流量调节阀的工作原理。基于Workbench和Fluent软件,分别建立流量阀的强度校核模型和流体域模型,进行阀芯、阀套变形量仿真及稳态流场仿真。加工实验样机,进行流量调节阀的静态特性测试。结果表明:该流量调节阀总质量为375.5 g,当入口压力为4 MPa,出口压力为3.5 MPa时,最大输出流量为25.99 L/min,满足质量轻、输出流量大的使用需求。

基于流量调节阀的变量喷灌装置设计与试验

为实现Senninger i-Wob2型喷头的喷灌流量精准变量调节,在喷头前安装V型流量调节阀作为执行机构,通过阀体水力性能试验,建立阀前压力、阀体开度和喷头流量之间的数学关系,据此设计变量喷灌控制系统,实现喷灌流量的精准调节。研究结果表明:确定压力-开度-流量的数学模型特征流量系数KL为20.40,阀后压力预测系数KP为0.97,流量预测系数Kφ为7.08;喷头射程和流量在相对开度为60%前,随阀体开度变化较为明显;而在相对开度为60%后,射程与流量随相对开度的变化幅度越来越小;调节阀流量调节的稳态相对偏差不超过6.67%,调节时间不超过42 s,测量精度在96%以上。该研究实现了基于流量调节阀喷灌流量的精准控制,为流量调节阀在变量灌溉中的应用提供了数据支持。

天然气场站流量调节阀技术改造分析及应用

在天然气场站日常生产输气过程中利用流量调节阀对管道天然气进行流量控制,可以有效地完成下游用户企业的气量调配,保护相关的分输设备,并在一定程度上缓解峰谷差给天然气场站带来的压力。但在流量调节阀的选型上,轴流式与曲流式流量调节阀在日常生产实际中却表现出一定的差异。现根据湖北省天然气发展有限公司仙人渡接收站已完成的将场站部分曲流式流量调节阀更换为四川长仪的流量调节阀技术改造,列举了轴流型调节阀与曲流式调节阀的区别与联系,分别分析了轴流式调节阀与曲流式流量调节阀特点。

机载惰化系统流量调节阀结构改进研究

机载惰化系统流量调节阀的气体流通能力会对飞机运行的安全性产生影响,为满足飞机油箱防火防爆的性能要求,解决机载惰化系统流量调节阀流量大小受入口压力及温度影响较大和通电后活门复位问题,从三方面实现了流量调节阀结构改进。采用纯套筒式活塞结构,减小入口压力对流量大小的影响;取消橡胶密封圈并增加配合精度及使用润滑脂,减小温度对流量大小的影响;改进装置内气体流通通道,增强气体流通能力使得活门复位后可关紧。计算相关参数后,进行了系列实验验证。结果表明:入口压力及温度对流量大小的影响得到显著改善,气体流通能力稳定,复位后活门不再发生泄漏,气密性良好,符合飞机油箱的防火防爆要求,拥有更好的安全性。

碱酚醛树脂砂工艺生产流量调节阀铸钢件产生裂纹缺陷原因分析及解决方案

分析了流量调节阀铸钢件经常出现裂纹缺陷的形成原因,从原材料选择、生产过程控制等方面提出防止和消除裂纹的解决措施。重点提出:提高型芯的退让性,以减小收缩应力;严格控制钢水化学成分,特别是硫、磷等有害元素,净化钢液,控制浇注温度和提高浇注速度,提高铸钢件的抗裂性;采用冷铁和冒口配合,改变铸件凝固顺序,减小热应力;适当采用抗裂筋,减轻局部因应力不均产生的热烈倾向。

固体火箭冲压发动机燃气发生器及燃气流量调节阀建模及仿真

研究了一种气动式的燃气流量调节阀,并建立了固体火箭冲压发动机燃气发生器和气动式燃气流量调节阀的数学模型及仿真模型,对燃气流量调节阀仿真模型进行了试验验证,动态误差和稳态误差都在5%以内。通过仿真获得了燃气发生器和燃气调节阀的动态响应特性。仿真结果表明,燃气调节系统开环响应速度较慢,并具有很强的非线性。

新型煤粉流量调节阀性能研究

在煤粉密相输送实验装置中，研究了工业规模级管径的新型煤粉流量调节阀性能。通过改变阀门参数和操作条件，观察阀芯结构对煤粉输送特性的影响。在对不同阀芯结构的阀门进行系统测试与分析的基础上，得出了优选的阀芯结构。研究结果表明，在相同煤粉流量下，不同阀芯结构的阀门所获得的固气比大致相等；在优选的阀芯结构下，当节流面积变化范围为12％～100％，与之对应的煤粉流量调节范围为50％-96％；随着节流面积的减小，煤粉输送稳定性变弱。

迷宫式最小流量调节阀的流动特性研究

将迷宫式最小流量调节阀的流道分解为串联型和并联型流道,首先对其节流降压特性分别进行模型试验,分析流体在流道中的压力分布特性,然后根据压力分布特性,对串联型流道进行优化设计和试验,最后通过模型试验,研究了两种流道的阻力特性。研究表明,在入口流量相同的条件下,串联型迷宫流道节流产生压降大,并联型迷宫流道产生的压降小,但是降压过程更平缓;通过对串联型流道进行优化设计,克服了串联流道中因面积增加过大所导致的缩流现象;阻力特性试验表明,串联型流道的阻力系数较并联型流道大。

基于流量调节阀和神经网络的植保机械在线混药装置

农药的小流量、高精度实时动态测控是在线混药装置急需解决的一个关键问题。流过调节阀的流量与阀前后压差、流体密度、阀开度有关，通过建立流量与这3个变量间的关系表达式，即可利用调节阀对药液流量进行实时检测和控制。设计了利用流量计和调节阀分别对水和农药原液进行计量的在线混药装置，在提出调节阀相应标定方法的基础上，建立了调节阀的流量关系表达式，并在室内进行了测试。结果表明，农药流量在24—240mL／min范围内时，混药装置的药液流量相对偏差均小于4％。

大口径环喷式流量调节阀数值模拟优化

针对南水北调天津段对水流控制的特殊要求,考虑了大口径环喷式流量调节阀的不规则几何形状和各结构尺寸对其性能的影响,采用基于非结构、交错网格的有限体积法求解用k-ε两方程模型封闭的雷诺平均N-S方程组,对其进行了二维数值模拟,得到了阀内流场的分布,并以此为基础,从减小过阀损失、减小涡量、预防汽蚀的角度,对其结构进行优化.

Shell煤气化装置中煤粉流量调节阀性能研究

煤粉流量调节阀在国内气流床粉煤气化装置中广泛使用,对于调节控制煤粉流量发挥着重要作用.在中国石化安庆分公司的Shell煤气化装置上,对进口煤粉流量调节阀进行性能测试和研究.结果表明,该煤粉流量调节阀在其开度低于20%时,阀门开度变化对流量的调节最为敏感,开度大于40%后,几乎没有调节流量的作用.分别给出了在煤粉循环系统和气化炉运行系统中该调节阀的压降特性及其压降占系统总压降的分率值,并对提升阀门性能及优化操作提出了建议.

高压差流量调节阀流道低噪声优化设计

针对船舶海水系统流量调节阀节流噪声突出的问题,采用计算流体力学的方法对流量调节阀在大压差工况下的内部流场分布进行仿真计算。基于原调节阀内流道流场计算结果,对调节阀流噪声产生的机理和原因进行分析。根据流量调节阀噪声产生原因,结合阀门低噪声设计的基本理论,对流量调节阀的内流道进行优化设计。对优化流道的流场计算结果表明,优化后的流量调节阀最高流速有效降低,阀后低压区面积减小,分割流道设计使阀芯内漩涡消除,阀后漩涡强度减弱,从根本上降低阀门流噪声,为流量调节阀的低噪声优化设计提供指导性建议。

流量调节阀性能检测系统设计

采用高精度数据采集、脉宽调制(PWM)方法的运动控制、串口通信等技术,设计了一套基于虚拟仪器的流量调节阀性能检测系统,实现对调节阀调节范围的设定及其升程-流量工作特性、执行器稳定性等性能参数的检测.该系统硬件由压力传感器、质量流量传感器、可编程控制器、PWM信号发生器、数据采集卡、工控计算机及电源模块等构成.软件采用上、下位机分布式测试模式,上位机负责数据采集分析,下位机负责串口通信.测试结果表示,系统最大流量标准偏差为0.04kg/h,位置稳定标准偏差为0.04mm,测量能力指标(Cg、Cgk)均≥1.33,符合设备设计要求.

电控线性转板式气体流量调节阀结构设计与实验

提出了一种电控线性转板式流量调节阀(阀门通径DN50),阀芯开口采用专门设计的形状以实现开度与流量的线性关系,驱动系统采用减速步进电机以保证阀门开度的精度和重复性。采用面积割补法推导了阀芯曲线方程,设计了特殊的平面旋转密封结构,并采用数值模拟和实验验证相结合的方法进行了验证。理论计算和实验结果均表明设计的阀门线性相关系数大于0.99,不同开度的重复性实验表明,不同开度流量重复性优于0.26%,验证了该结构阀门的性能。

进气道流量调节阀控制装置设计

由于飞机发动机进气道试验中空气流量需精确控制,需要采用一种响应迅速,且较为容易实现计算机精确控制的机械电子系统。该气道流量调节控制装置采用C8051F021单片机与易于单片机控制的步进电机来实现系统控制功能,用5×4的键盘作为输入来对电机的状态进行控制,键盘输入的数据送至单片机,并用数码管显示输入的行程和整个系统的运行工况与位移传感器的测量值,单片机输出信号控制步进电机的运行;系统设置了串口通信,通过MAX232接口电路实现控制系统与上位机的数据通信,通过上位机实现对进气道流量的控制。

水下航行器燃料流量调节阀优化设计

建立了以燃料流量调节阀为主的动力系统数学模型,提出了燃料流量调节阀优化设计方法,给出了一双速制水下航行器燃料流量调节阀优化设计实例。试验表明,优化设计方法及模型较好地解决水下航行器变速过程中动力系统燃烧室压强超调的问题。

水下航行器燃料流量调节阀动态特性仿真

简述了燃料流量调节阀的基本工作原理,建立了以燃料流量调节阀为主的动力系统数学模型,在不同工况下对其换速过程的动态特性进行了仿真,指出了存在的问题,并对今后的改进和试验提出了指导性意见。

超临界最小流量调节阀的研究

本文研究了超临界火电机组最小流量调节阀的三种结构及其抗汽蚀的原理,同时还研究了各种阀芯材料抗汽蚀的性能。

低噪声流量调节阀流通能力模拟分析及试验研究

运用CFD方法对低噪声流量调节阀流通能力进行模拟计算,得到调节阀流量系数CV及固有流量特性曲线,与实际试验数据对比分析,为低噪声流量调节阀设计与流量性能研究提供了参考。