旋启式止回阀关闭过程瞬态流固耦合特性研究

某核电厂重要厂用水系统止回阀的内部流动特性不明,缺少相应的应力应变分析,同时也较难对其进行试验研究。为此,采用动网格方法,建立了流固耦合计算模型,并进行了仿真计算,对核电厂重要厂用水系统旋启式止回阀关闭过程的流固耦合特性进行了研究。首先,针对某核电厂止回阀原型,建立了阀门及水体模型,并进行了网格无关性验证,确定了其最终的计算模型;然后,使用profile编写了阀板运动控制规则,设置了动网格模型,利用ANSYS单向流固耦合方法,设置了其交界面与约束条件,对止回阀瞬态关闭过程进行了仿真计算;最后,对关阀过程中不同开度的流场速度压力分布和结构场应力变形变化进行了分析。研究结果表明:在止回阀的关闭过程中,阀内流场最大速度在关闭初期为17.87 m/s,并逐步降低至0 m/s;止回阀的最大等效应力和最大变形量分别出现在转轴与阀体连接处以及阀板的最下部,分别为1.5474×108 Pa和4.74 mm,并随开度减小而增大。依据计算结果得到了该止回阀关闭工况的流场变化与阀门应力、变形响应特性,提高了设备运行的可靠性,可以为设备的优化设计提供参考。

旋启式抽汽止回阀关键技术的研究

利用Solidworks建立旋启式抽汽止回阀的仿真分析模型,采用有限元仿真分析的方法验证高温、高压工况下,旋启式止回阀关键零部件强度是否满足设计要求,同时模拟蒸汽介质在阀门内部的流动情况,绘制阀瓣升力距和重力矩变化曲线,验证阀瓣是否可以开启至全行程,从而指导旋启式抽汽止回阀的设计与优化。

旋启式轴流止回阀的结构特性分析

论述了轴流式止回阀的优缺点,重点介绍了旋启式轴流止回阀这一全新的止回阀产品。分析了旋启式轴流止回阀和常规止回阀结构上的不同,及其在不同工况下的性能区别。描述了旋启式轴流止回阀的技术特点和优势,使用有限元的方法对旋启式轴流止回阀的优势进行了多方面的分析,对旋启式轴流止回阀的应用前景进行了展望。

液流旋启式止回阀关闭动态特性数值模拟

针对旋启式止回阀关闭时出现的水击现象,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了阀瓣的运动方程和二维几何模型,以连续性方程、雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成旋启式止回阀内部流动数值模拟的控制方程组,借助Fluent软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及其UDF编程(用户自定义函数)技术,对普通和改进后2种模型的关闭过程进行非定常流动的二维数值模拟计算,获得了阀门内部流场的压力场图、速度矢量图、压力曲线图以及速度曲线图.结果表明:原模型在关闭过程中会出现大幅度的波动,而改进后的止回阀只出现小幅度的波动,突变的发生率减小,流动更加稳定,流通能力提高,流体对阀瓣的冲击以及局部的能量损耗降低.研究结果为分析阀门关闭时的水击现象提供了依据.

梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合特性对比分析

基于有限元软件ADINA,分别建立梭式止回阀与旋启式止回阀的流固耦合有限元模型,通过调用FSI模块,实现两者的流固耦合仿真分析。通过对比分析数值模拟结果发现:与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的启闭特性好、流场对称性好,有利于降低噪声与振动。

液流旋启式止回阀阀内流场数值模拟

为了研究液流旋启式止回阀在工程实际中的动态特性以及产生的振动、噪声及阀瓣运动特性,采用了计算流体力学方法建立阀瓣运动模型和三维几何模型,对其在开启、稳定、关闭阶段的阀瓣运动特性与流场变化情况进行仿真计算,通过可视化研究,获得阀内流场的速度矢量图、压力云图以及阀瓣的运动曲线。数值模拟结果表明:由于液流旋启式止回阀自身结构问题,阀瓣旋起造成径向上受力不平衡,开启时流速较大区域位于阀瓣四周缝隙处,最大流速随着进口压力的线性递增不断增加并以射流的形式往出口喷出,伴有振动和噪声;稳定工作时,阀瓣旋启,阀门处于完全开启状态,流道畅通,最大压力分布区域位于止回阀底部;关闭时进口端压力减小,阀瓣自重导致阀门关闭,阀门出口处产生涡流,造成涡动与水击。模拟研究结果可为液流旋启式止回阀的结构参数设计和优化提供参考。

大型非能动压水堆核电厂安全注射系统旋启式止回阀阻力变化对长期堆芯冷却影响分析

大型非能动压水堆核电厂在发生失水事故(LOCA)后的长期堆芯冷却阶段依靠重力向堆芯注入应急冷却水,其注射管线上设置的旋启式止回阀的阻力可随流量变化,管线的阻力可能将非预期地增加。根据旋启式止回阀阻力特性,为失水事故最佳估算系统分析程序添加相应的计算功能,对压力容器直接注射(DVI)管线双端断裂事故后长期堆芯冷却工况进行了计算分析。结果表明:安全注射管线上旋启式止回阀阻力变化对大型非能动压水堆核电厂LOCA后长期冷却的影响较小;在安全裕量不足的情况下,旋启式止回阀的阻力特性将影响到非能动注射管线的安全注射功能的执行。

旋启式止回阀瞬态关阀过程与碰撞响应分析

为了延长旋启式止回阀使用寿命,减小能量损失,通过建立阀瓣运动模型,结合结构动力学模型,采用Fluent与Ansys/Ls-Dyna有限元软件和分析模块,对阀门关闭过程阀瓣运动状况及冲击碰撞现象进行了仿真分析。结果表明:阀门关闭时,流体逆流具有滞后性,阀瓣运动速度呈抛物线式上升,动力矩先缓慢减小后又反向突然增大,阀瓣底部产生了明显的涡旋现象,流道中心线上流体流动方向变化存在时间差;在碰撞与回弹过程中,阀瓣背部圆角处以及摇杆筋板部分出现应力峰值,阀瓣发生轻微摆动,短时间内与阀座发生多次碰撞。模拟研究结果为优化设计阀门结构提供参考依据。

旋启式止回阀关阀水锤优化分析

建立了双泵并联给水系统数学物理模型,针对旋启式止回阀关闭过程中形成的水锤进行编程计算,分析作用在止回阀阀板上的力矩以及阻尼扭簧力矩对关阀水锤的影响。结果表明:在双泵并联给水系统中,旋启式止回阀在关闭时会产生明显水锤,作用在阀板上的力矩对水锤的作用效果有一定影响,选择合适的止回阀阀板材料以及加装合适的弹簧可有效缓解水锤危害。

基于流固耦合方法的核安全级旋启式止回阀优化分析

为了更真实地模拟介质对阀门内腔的压力情况,对某核安全级旋启式止回阀进行了三维流场仿真。引用流场仿真计算的压力边界结果进行单向的流固耦合计算,分析旋启式止回阀的流场特性和结构强度。基于流固耦合方法,从流场和结构两个方面对阀瓣进行优化设计,为阀瓣的设计提供参考意见。

基于CFDesign和ANSYS的旋启式止回阀动力学分析

针对某旋启式止回阀在工作过程中摇杆断裂的问题,采用CFDesign软件进行流体动力学分析,然后以流体分析结果作为输入条件,在ANSYS软件中Explicit Dynamics模块进行显式动力学分析,最后对原结构进行优化设计并进行计算验证。分析结果表明:在阀门进口流速比较大的情况下,阀瓣和摇杆运动组件会快速撞击阀体限位凸台,从而在摇杆上产生远超过材料许用应力的高应力,导致摇杆断裂;采取增加加强筋并加过渡圆角的措施,可有效提高摇杆的强度。所用方法和分析结论对旋启式止回阀的计算分析和设计优化具有一定的参考价值。

新型气动快关旋启式逆止阀设计

介绍了超临界火电机组抽汽管道用气动快关旋启式逆止阀的功能要求及结构设计,分析了几种结构的特点及利弊,在产品设计过程中发扬优势克服缺点,提高了阀门的可靠性。

基于Workbench的超低温旋启式止回阀的流场和结构仿真分析

为在保证效率的前提下有效提高旋启式止回阀的安全性,使用Workbench对通入液化天然气(liquefied natural gas, LNG)的旋启式止回阀进行流场和结构仿真,计算不同流体入口速度下阀体的流场特性和阀盘的受力情况,从而得到阀盘稳定开启最大角度时的最小流体速度。对工作中的止回阀进行热-流-固耦合仿真分析,探究止回阀在工作时的结构强度,对止回阀承受的各种应力进行分析,并据此给出合理使用建议。

旋启式止回阀结构改进

对普通旋启式止回阀的结构进行了分析 。

单瓣旋启式止回阀阀盖厚度计算公式的分析与研究

为探究旋启式止回阀阀盖厚度的计算公式,完成对旋启式止回阀的性能研究,在对常规阀盖计算公式进行分析的基础上对公式做了改进,提出一种改进的圆形平盖厚度计算公式。ANSYS有限元数值模拟结果表明:用改进后的计算公式得到的最大计算厚度位移量为0.013 586mm,小于允许值,满足设计要求。

旋启式止回阀的故障排除

旋启式止回阀的故障排除岳阳石化总厂杨继忠１前言在水泵出口水管路中，Ｈ４４Ｔ—１０型Ｄ，５００旋启式止回间（图１）经常发生故障。表现为送水时有较大碰撞声；停泵时，关闭失效甚至逆流引起泵反转。拆间检查有以下现象：（１）阀板上的轴承孔和旋臂上的轴承孔严重磨...

带位置指示器的核级旋启式止回阀

介绍了带阀瓣位置指示器的核级旋启式止回阀的用途和性能,论述了其结构特点,计算分析了两种轴密封结构对阀门开启力矩的影响。

旋启式止回阀密封面手工研磨工艺研究

旋启式止回阀密封面的研磨质量直接影响阀门的密封性能和使用寿命。本文分析了影响密封面研磨质量的多种因素,重点介绍了一种手工研磨止回阀密封面的工装以及使用该工装研磨高质量止回阀密封面的方法。

旋启式止回阀全开状态下的数值模拟

为了得到旋启式止回阀的最大流量和在不同流量下的压力损失曲线,采用了计算流体动力学(CFD)方法,根据止回阀的工作原理,建立了该阀全开状态下的三维有限元模型,并利用Fluent软件中提供的计算方法和物理模型进行了非定常的数值模拟计算,获得了阀门内部流场的压力云图、速度矢量图和不同流量下的压力损失曲线图。结果表明,该阀在全开状态下流动平稳、压力损失小、阀瓣后方出现了较小的漩涡、没有负压出现,此研究结果为止回阀的设计改造提供了依据。

新型双瓣旋启式止回阀

介绍了新型双瓣旋启式止回阀在原双瓣旋启式止回阀基础上进行改进的内容,并讲述了改进后在结构、工艺性等方面的优点。