双层套筒调节阀节流特性数值模拟

套筒调节阀是管路中重要的调节部件,其节流特性是套筒调节阀的主要性能指标。针对实际工况中不同套筒参数对调节阀调节性能的影响,文章以双层套筒调节阀为研究对象,采用Fluent数值模拟计算的方法,研究10个不同套筒间距和2种不同二级套筒小孔排列方式对调节阀节流特性的影响,对不同间距和不同小孔排布下压降、流速和湍流耗散率等节流特性进行分析。结果表明:随着双层套筒间距的增大,压降减小,出口速度增大,湍流耗散率增大;当套筒间距达到临界距离(8 mm)后,再增加套筒间距,节流效果不会发生变化;二级套筒以三角形排布时,能量消耗更大。研究结果可为后续类似套筒调节阀的设计和优化提供参考。

套筒调节阀声振特性数值分析与优化

针对调节阀在实际工况中存在的噪声问题,通过建立调节阀三维模型,利用计算流体力学(CFD)计算阀内稳态流场和瞬态流场,再以流场信息为激励源,结合声学边界元法(BEM)中声振耦合的数值模拟方法,对该阀的噪声特性以及振动特性进行了分析。通过优化套筒设计参数,研究了不同设计参数对噪声特性的影响。研究表明:在设计压力范围内,该阀的噪声特性以及振动特性符合设计要求。对比分析不同参数下的套筒小孔锥度和套筒壁厚的流致噪声发现,在锥度为15°时,声压级达到最小值76.5 dB(A);在壁厚为10 mm时,声压级达到最小值70.74 dB(A)。研究结果可为研究新型调节阀的优化降噪提供参考。

基于Fluent的顶导向套筒单座调节阀流场数值模拟

建立顶导向套筒单座调节阀三维模型,基于Fluent对其进行数值模拟,通过对比不同开度下的压力云图、速度云图和流线图分析其流动规律,得到不同开度的流量系数和流阻系数;开展阀门流量流阻试验,将数值模拟结果与试验结果进行对比,数值模拟的可行性和准确性得以验证。

基于神经网络的闸阀模糊可靠度计算

为提高闸阀可靠度计算准确性,将模糊准则引入闸阀可靠性设计,将闸阀应力与阀体通径、内压之间隐式关系显式化,并基于神经网络构建地震工况下闸阀数学模型;利用蒙特卡洛法,计算闸阀在常规方法下的可靠度;利用正态型隶属函数描述闸阀强度的模糊性,计算闸阀在考虑模糊强度时的可靠度;对比强度的模糊性对可靠度计算结果的影响,分析不同隶属函数下的闸阀模糊可靠度。与传统随机可靠度计算方法相比,该方法对不确定性描述更合理,理论上对可靠度的计算更加准确。