电动闸阀卡涩后开阀力及应急开阀方案研究

为解决电动闸阀卡涩问题,以某核电厂电动闸阀为例,本文通过理论计算和有限元仿真分别研究了卡涩时所需的开阀阀杆拉力和执行机构扭矩,以及电动闸阀阀杆最大允许拉力。结果表明,电动闸阀卡涩情况下开阀所需执行机构的扭矩大于电动装置的设定扭矩。电动闸阀阀杆最大允许拉力为319392.5 N,在此开阀阀杆拉力值下所需的执行机构扭矩接近电动装置的额定扭矩。阀门卡涩时的开阀方案首选增大电动装置的设定扭矩,但不能超过2953.3 N·m。如电动装置失效,可使用专用的应急手动开阀工具进行辅助开阀。

常开燃油电磁阀高低温流场特性

常开燃油电磁阀作为共轨燃油喷射系统的关键控制部件,研究启闭两种工作过程中,温度的高低变化对电磁阀流场特性的影响规律,在燃油阀材料的选择和结构优化设计上具有重要意义。首先,对常开燃油电磁阀的工作原理进行分析,并且利用Workbench建立热固耦合有限元仿真模型。其次,深入研究该燃油阀受高低温影响的形变规律,以及阀芯在开启和关闭过程中所受液压力的变化规律。最后,采用Fluent流场仿真软件,研究阀口不同开度下,温度对燃油阀流量-压差特性的影响规律。结果表明,温度对阀口形变影响较小;在启闭两种工作过程中,阀芯所受液压力均呈先增加再减小的变化规律;在同一条件下,燃油介质温度越低压差越大。对燃油电磁阀高低温的仿真分析,在常开燃油电磁阀的初始设计阶段,具有重要实践意义。

闸墙长廊道侧支孔船闸阀门运行方式优化试验研究

船闸阀门开启时间对闸室通航效率、输水廊道压力和闸室停泊条件等产生影响,针对阀门运行方式优化问题,采用物理模型试验对船闸进水口水位、阀门段输水廊道压力特性、闸室和下引航道内船舶系缆力等水力特性进行分析,结果表明:闸室和下引航道内前横、后横和纵向3个方向的船舶系缆力均随阀门开启时间增大而减小,且纵向船舶系缆力大于横向船舶系缆力。随着阀门开启时间增加,充水时阀门段输水廊道压力先减小后增大,泄水时则逐渐增大。综合考虑当阀门开启时间为6 min时船闸整体运行效果较好,该成果可为实际船闸运行提供技术支撑。

基于液压系统的风机叶片液压自调角系统

为确保冷却塔循环水系统安全可靠地运行,冷却塔风机转速以及叶片安装角度均按照最大换热量设定。但受生产工艺、环境温度等相关因素的影响,冷却塔风机的换热量在时刻变化,因此,冷却塔风机冷却能力与实际需求不匹配,造成大量能源浪费,为此,提出了一种基于液压系统的冷却塔风机叶片自调角的新型节能方法。首先,对自调角系统的工作原理进行了分析,利用Solidworks软件对自调角机构进行了结构设计,并对液压驱动系统工作原理进行了分析;然后,借助风力机气动载荷的计算方法,得到了液压系统提供的驱动力随安装角度变化的曲线;最后,利用AMESim仿真软件探究了多种液压回路自调角的工作特性,分析了调速阀内部元件节流阀开度对液压回路稳定性的影响。研究结果表明:自调角装置可以实现风机在不停机的工况下调节叶片的安装角度;采用PID调速阀液压回路可提高系统工作的精度和稳定性;当调速阀内部节流口的开度K=0.08时,可有效减少振荡时间,减小振荡峰值。

燃油电磁阀电磁铁的环境温度影响特性仿真

为研究环境温度对燃油电磁阀电磁铁驱动性能的影响,基于电磁阀工作原理和执行机构作动特性等关系,建立了热环境下电磁阀的数学模型,通过温度与磁场特性分析确定了对温度最敏感的关键功能部件为电磁线圈。利用有限元软件Ansoft Maxwell对由线圈和衔铁构成的电-机械转换器进行了数值模拟,得到了不同环境温度下电磁铁磁感应强度分布及系统关键响应指标,研究了阀启闭过程的静态和动态特性。分析了在额定工作状态下环境温度对电磁铁磁场分布和响应特性的影响,获得了不同环境温度下的线圈电流、电磁力、衔铁速度及位移的变化和响应规律。结果表明:环境温度升高引起线圈材料电阻变大,进而导致线圈电流和电磁力减小,最终缩短了电磁阀启闭时间,也易导致在同样驱动电压下电磁阀无法开启。

非全周开口滑阀稳态液动力研究

非全周开口滑阀是液压阀的基本结构形式之一,其阀口是在阀芯凸肩圆周上均布若干不同形状的节流槽,用于获得不同流量控制特性。随着阀口开度变化,阀口节流面的位置、形状和射流角都会随之变化,因而传统理论计算方法无法准确计算压力流量、液动力特性等。采用计算流体动力学(CFD)方法,针对两种典型节流槽形式的滑阀进行了三维流场仿真分析研究,获得了不同流动方向下阀口全行程压力流量和液动力特性,并与试验测量结果进行了比较,两者吻合良好;分析比较了流场计算和理论公式计算结果。研究发现在特定的阀口开度范围内,液动力会使阀口趋于开大。此项研究对于非全周开口滑阀压力流量、液动力等性能预测以及减小阀驱动力具有重要意义。

非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算

为了获取非全周开口滑阀运动过程液动力特性,以油液流出U形节流槽方向为例,采用非一致性、滑移网格技术及UDF编程方法,研究阀芯运动速度、运动方向、进出口压差及节流槽个数对阀芯所受液动力的影响规律.研究结果表明,在阀芯运动速度低于0.1m/s,阀芯运动时所受的液动力与阀口开度一定稳态计算时的液动力相差不大,可以用瞬态计算近似稳态计算;阀芯运动速度越高,阀芯所受液动力与稳态计算时液动力偏离越大;当阀芯运动方向改变时,液动力出现滞环,速度越大,滞环越大且在小开口下出现液动力方向变化;进出口压差越大,节流槽个数越多,阀芯所受液动力增大,滞环越明显.

非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究

电液伺服阀作为液压控制系统的核心元件,其性能的好坏直接关系到控制系统的特性。采用计算流体动力学软件Fluent中动网格技术,对伺服阀滑阀阀口在0.5mm开度内的流动状态进行静、动态仿真,研究其流量与液动力特性。从计算结果可以看出,阀口流量特性仿真曲线与理论曲线在趋势上基本相同。阀芯所受稳态液动力仿真值与理论值增长趋势基本相同。仿真时,阀口开度按给定速度连续增大,阀口打开瞬时,瞬态液动力变化大;阀口打开后,瞬态液动力变化不大,且瞬态液动力数值较稳态液动力小得多。

大型模锻水压机高压大流量水阀开启力特性

以带先导卸荷阀结构的大型水压机高压大流量水阀为研究对象,建立其数学模型,对该模型进行数值仿真,系统研究该类水阀的开启力特性问题,分析阀芯开启速度、开启高度、工作水压、水阀内泄漏等各种因素对水阀开启力的影响。使用TableCurve3D对仿真结果进行数值分析,得到开启力与水阀开启速度、内泄漏间隙之间的关系,确定水阀最优开启时间,拟合得到水阀内泄漏间隙简化计算数学模型。建模和仿真结果表明:水阀开启力具有瞬变特性,且阀芯开启速度越快,瞬变特性越明显;在同一工作水压下,水阀开启速度和内泄漏对阀芯开启力的影响最为明显。仿真结果和测试数据吻合较好,证明了建模仿真方法的有效性。研究结果可对水阀开启控制优化、健康使用及维护决策提供理论指导。

贵港二线船闸泄水阀门体型研究

贵港船闸是西江航运干线的咽喉,航运地位十分重要。通过建立比尺为1∶15的泄水阀门非恒定流常压模型,对6种动水关门事故工况条件下贵港船闸泄水阀门3种体型的动水启闭力特性进行了系列研究,获得阀门底缘形式、阀门下游侧面板是否封闭对动水启闭力的影响规律:阀门下游侧面板不封闭将使下游河道水位的波动直接传播到阀门门井中,导致阀门启闭力反复波动;当阀门底缘朝下时,底缘斜面压力小,底缘受力主要表现为下吸力,因此对应开门过程启门力大、闭门过程闭门力小;阀门底缘朝上,底缘斜面压力大,底缘受力主要表现为上托力,因此对应开门过程启门力小、闭门过程闭门力大,采用底缘朝上型阀门时,应考虑阀门配重。

电控单体泵控制阀开启过程的受力分析

利用试验与仿真相结合的方法,研究分析了柴油机电控单体泵(EUP)燃油系统控制阀开启过程的受力特性。通过测量控制阀开启过程的位移获得了阀芯的受力情况;结合试验测得的进出口压力,利用计算流体动力学(CFD)方法对其流场进行了数值模拟。研究结果表明:阀开启过程末尾控制阀受到的合力方向指向闭阀方向,而燃油流动对阀芯的受力影响主要表现为液动力和静压力,其中液动力作用显著,且二者均阻碍阀打开;控制阀受力分析和结构优化必须充分考虑该区域流场的影响。

飞机副翼舵面控制的力纷争问题

为了减缓或消除单反馈回路的余度舵机上的力纷争现象,并同时改善系统响应速度,在对飞机副翼舵面的结构进行分析的基础上,对系统的机械传动部分、板阀、作动筒、管路、转轴等进行建模仿真分析,得到了系统的带宽频率及由于舵机内部的不对称性所导致的系统纷争力大小。进一步研究了系统的输入比、板阀死区大小、板阀开口面积梯度对系统纷争力大小及系统响应速度的影响。仿真结果表明,将控制反馈回路的板阀死区设置得较小,有利于系统纷争力的减小;增大系统输入比可大幅度减小系统纷争力并提高带宽;减小板阀死区或增大开口面积梯度可提高系统带宽但并不影响纷争力的大小。因此合理设置两板阀死区,提高输入比、减小板阀死区或增大板阀开口面积梯度均可改善系统的动静态性能。在以上结构参数无法更改的情况下,提出了设置可变节流孔的方法减小系统纷争力,仿真结果证实了该方法的有效性。

300MN模锻水压机分配阀主阀开启力动态特性

300MN模锻水压机分配阀的主阀开启力很大,开启力动态特性影响水压机控制精度。采用解析法建立水路系统动力学模型、框架系统动力学方程、动梁动力学方程、锻压行程主阀阀口压力差动态模型,最后建立水压机动梁驱动系统及主阀开启力动态机液耦合模型。基于MATLAB中SIMULINK仿真和现场试验研究表明,主阀开启力巨大且开启瞬间巨幅瞬变振荡,第一次振荡幅度巨大,随后振荡幅度迅速减小。开启度越大,开启力振荡时间越长。所以,必须采取相应控制策略确保水压机压制过程控制精度,并对分配阀芯的驱动机构进行优化设计。

习近平新时代流通发展观的核心思想及其演化脉络

作为习近平新时代中国特色社会主义经济思想重要组成部分的流通发展观,是中国流通现代化的思想指南和行动纲领,对于实现党的十九大提出的伟大战略目标具有重要的理论价值和现实意义。文章总结习近平新时代经济思想流通发展观的核心思想四大方面的内容,考察分析该理论体系形成过程中所经历的三个不同阶段,进一步梳理其形成的历史脉络,以便深刻理解和把握这一科学理论体系,指导中国流通现代化的伟大实践。

排放载荷分析方法合理性论证及关键影响因素研究

在自主化三代核电厂的设计中,为了满足超压保护功能,一般会使用较为先进的先导式安全阀。先导式安全阀较以前M310电厂的阀门,具有开启时间更短等特点。三代核电厂的稳压器安全阀如果在某些情况下开启,其上游水封将会对下游排放管道造成非常大的冲击力。因此,排放载荷分析是先进的三代电厂的稳压器排放管线设计中的一个关键性技术,只有掌握了排放载荷分析方法,才能为应力计算提供可靠参考,进而对管线设计、管道支撑布置的合理性进行论证。使用RELAP5程序进行热工水力计算,对输出信息进行合理的处理可获得载荷计算结果。本文将对该分析方法的合理性进行验证,并且在此基础上,选取对载荷影响非常关键的因素,包括:阀门开启时间、水封温度、水封体积等进行研究,为载荷优化提供合理性建议。

先导式深海通海阀流阻系数及开阀力研究

阀门的流阻系数和开启力是评价阀门性能的最重要参数,针对先导式通海阀内流道降噪优化前后对于这两个参数的影响,运用计算流体力学CFX软件对不同外部工作压力及开度下的两种流阻系数进行仿真与试验分析。分析结果表明:在阀门具有较小开度及完全开启时,优化后流道流阻系数小于原流道。同时,对有先导孔和无先导孔的通海阀用CFX软件在不同开度下进行静分析,并依据实际阀杆轴向力影响面确定了轴向力提取面组,提取两种情况下、不同位置阀杆轴向力。分析结果表明:先导孔有助于减小阀门的开阀力,且有先导孔时,阀门的最大开阀力仅为无先导孔时的1/2.通过试验对仿真得到的开启力进行了验证,仿真与试验结果具有非常好的相符性。

稠油强启闭抽油泵的研制与应用

河南油田对稠油水平井采用偏心抽稠泵、水平一次泵或将抽油泵下至水平段的开采方法,存在固定阀启闭滞后、井斜较大时柱塞与泵筒已发生偏磨和球阀扶正等问题。为此,研制了稠油强启闭抽油泵。该泵设有2组游动阀总成和1组固定阀总成,游动阀为强启闭结构,固定阀罩内直径与固定阀球直径之间的间隙小,能有效防止阀球漂移,同时复位弹簧可以起到一定的扶正及强制回位作用。楼平6井和新2301井的现场应用结果表明,该泵能大幅提高产液量和效率,累计生产时间达201 d,对稠油水平井和大斜度井具有较好的适应性。

船闸闸底长廊道侧支孔输水系统研究进展

闸底长廊道侧支孔输水系统属于一种典型的船闸分散输水系统,在中、高水头船闸工程中应用广泛。在其设计和建设过程中,支孔布置形式、明沟消能设施、闸室船舶系缆力以及阀门空蚀空化等是必须考虑的关键水动力学问题,直接影响输水系统的工作效率和闸室停泊条件。发展至今,已取得了一些研究成果,但同时还存在许多技术难题。本文基于国内外大量研究资料,从上述方面对闸底长廊道侧支孔输水系统进行系统阐述与分析,并提出下一阶段需要研究的重点问题,以期为后续研究提供参考。

船用柴油机配气机构虚拟样机气体力柱塞力建模方法与仿真

为了让配气机构虚拟样机模型仿真的结果更加精确,在对数字样机模型进行动力学仿真基础上,研究如何进行排气门气体力和柱塞力的施加与建模.通过在ADAMS中施加常规一元力和对复杂型面施加作用力的方法,实现了6G32船用柴油机配气机构虚拟样机模型中的气体力与柱塞力仿真.排气门气体力与凸轮轴柱塞力施加前后的仿真结果表明,气体力和柱塞力的这种施加方法,可以使配气机构虚拟样机的仿真结果更加合理.

深海通海阀开启力仿真与试验

阀门的开启力是阀门强度设计的重要依据,同时也是阀门启闭控制系统设计的基础。针对先导式深海通海阀的开启力变化规律,分别运用仿真与试验的方法对所研究的深海通海阀在开关阀过程中阀杆受力的变化规律,以及有无先导孔条件下开阀力大小进行了研究,得到了相关规律及开阀过程中最大开阀力值。研究结果表明,先导孔在整个开阀过程中能减少开阀力,并且有先导孔结构开阀力变化更平稳。所得结论及试验方法对于该型先导式通海阀研究具有重要的参考意义。