先导式恒控制压强液压平衡阀研究

大流量工况下,直动式平衡阀存在控制压强高、工作平稳性差、阀体尺寸大的问题,因此提出一种先导式恒控制压强液压平衡阀。通过分析平衡阀的工作原理,设计先导阀阀芯开口与负载变化成反比、主阀阀芯开口与流量变化成正比的新型结构。利用MATLAB中的Simulink工具进行静动态性能分析,结果显示在负载压强为3~32 MPa、流量为80~120 L·min^(-1)的变化范围内,设计的平衡阀背压能够自动适应负载与流量的变化,而且系统能够在0.3 s内将控制压强稳定在0.95~1.07 MPa。设计的先导式恒控制压强液压平衡阀具有低恒压性和较高的稳定性,可以为平衡阀的节能研究提供参考。

汽轮机调节阀内流动特性的试验研究

介绍了最常用的G-I型调节阀内的动态压力测量方法及其各关键部位的流动特性,尤其是引起不稳定流动的主要因素即气流的压力脉动特性。测试结果表明,调节阀处于不稳定工作状态即阀杆振动工况取决于脉动压力与阀杆固频率是否同频,并非其脉动压力值大小;调整阀杆固有频率是消除调节阀振动最简便和有效的方法。

供暖系统调节设备的合理选用

每一个有效节能的供热系统都配有相应的调节控制设备 ,如自力式流量控制阀、压差控制阀等。随着供热计量收费体制的改革 ,室内供暖系统装配温控阀后热网如何正确配备控制设备是非常重要的。论述了装配温控阀前后系统的特性变化 ,指出了选择与温控阀正确配备的控制设备的方法 ,对供热系统设计和改造有参考意义。

汽轮机调门流量曲线测试及流量管理函数优化研究

分析了汽轮机调门流量曲线测试及流量管理函数优化的重要性,改进了汽轮机调门流量曲线的测试方法,并提出了一种新的基于多边界条件多目标的流量管理函数优化方法,在对某330MW机组调节系统控制品质优化的过程中取得了很好的效果,提高了顺序阀模式下流量曲线的线性度,减少了调门的重叠度,提高了机组热经济性。

一种真空状态下的气体流量测量新方法

当空气绝对压力小于40 kPa时,目前尚无简便有效的气流质量流量测量手段,为此本文设计了一套新颖的流量标定装置,并提出一种了流量测量方法。在流量调节过程中,调节阀必不可少。真空状态下,流经调节阀的流量几乎完全由阀前、后压力、气流温度四个变量决定。本文由流量标定装置获取有效的数据样本,基于多元非线性回归方法建立了流量与四者的关系表达式。一定范围内只要测定四个变量,则能直接计算出相应流量。实验结果表明计算值与实测流量偏差小于3.0%。

球阀阀口气穴流场的模拟与可视化研究

将 RNG k- ε湍流模型与多相流技术相结合 ,应用于球阀阀口的气穴流场的数值模拟。计算了二维轴对称气穴流场的速度、压力及气体体积比分布。运用卤素灯与高速摄像机组成的流场可视化试验系统观察了球阀阀口附近的气穴现象 ,获得了气穴流场的分布信息 ,与仿真结果比较 ,吻合良好 ,表明 RNG k- ε湍流模型能有效地描述球阀等液压元件的阀口气穴流动。同时对球阀有无气穴现象分别进行了噪声测试和频谱分析 ,试验结果表明 ,气穴现象使球阀噪声级增加。

变流量系统二次管网水力平衡装置选用探析

分析了变流量系统中静态平衡阀和自力式压差控制阀对恒温阀实际承受压降的影响,指出了静态平衡阀和自力式压差控制阀在减轻恒温阀调节过程承受压差方面的局限。结合阀门特性参数,提出了管网设计中静态平衡阀和自力式压差控制阀的选用原则,为供热系统设计和改造提供参考。

动态流量平衡阀启闭过程中的线弹性不等值力

为了解决动态流量平衡阀流量控制精度无法达到要求的问题,建立了动态流量平衡阀动力学模型以及阀芯运动方程,数值模拟了相同口径和不同口径平衡阀阀芯处于不同位移下的三维流场模型,对比试验与数值模拟的阀芯位移误差和压差位移流量特性曲线,获得了线弹性不等值力变化规律,确定了不等值力修正系数,并优化了开孔型线.研究结果表明:通过引入线弹性不等值力修正系数,优化阀芯可变开孔后,减小了阀芯实际位移与理论位移间的误差,使试验与数值模拟的流量特性曲线趋于一致,并使流量控制精度满足±5%的误差要求.

供热管网热平衡调节技术探讨

阐述了水力失调的概念、类型以及形成原因,提出了利用平衡阀解决水力失调问题。介绍了静态平衡阀、自力式流量控制阀、自力式压差控制阀和动态阻力平衡阀的工作原理及技术特点,分析了不同供热系统运行特点及平衡阀的选用。

基于改进设计的平衡阀开孔型线优化及试验

针对国内外动态流量平衡阀产品流量控制精度无法满足±5%误差范围要求的问题,从同心环状缝隙流理论出发,推导阀芯开孔型线改进设计计算公式.运用计算流体力学(CFD)技术模拟计算初步设计开孔型线下的流量大小,并通过试验加以验证.在此基础上考虑开孔型线改进设计公式中流量系数以及阀芯开孔的结构形式对流量大小的影响,提出2种改善流量控制精度的阀芯开孔型线优化设计方法,并结合仿真模拟及试验对优化结果进行分析.结果表明,初步设计开孔型线的流量控制精度为±16.7%,流量系数优化后整体流量控制精度提高至±9.1%,阀芯开孔结构形式优化后流量控制精度得到了进一步改善且最终达到±4.2%的误差范围.优化结果验证了该优化设计方法的有效性,为今后阀芯开孔型线的设计提供了参考.

非定常复杂流动诱发的调节阀不稳定性研究综述

综述了国内外对非定常复杂流动诱发的调节阀不稳定性研究的情况 。

低压宽温状态下气体流量的动态测量方法

针对气体绝对压力小于40kPa的低压、宽温(-70～+80℃)状态下流量的测量,目前仍无简便有效的质量流量测量手段的问题,该文基于动态平衡原理提出了一种流量测量方法,设计了一套流量标定装置,其原理为低压、宽温状态下,流经调节阀的流量取决于阀前、后压力、阀门开度、气流温度4个变量。通过对由流量标定装置采集的原始数据样本的分析,利用BP神经网络方法建立了流量与阀前、后压力、阀门开度、气流温度的关系表达式。试验结果表明模型计算值与实测流量偏差小于1.8%,验证了该文所提出的流量测量方法有效性。

非定常复杂流动诱发的调节阀不稳定性研究

调节阀流道为双喉喷管 ,内部呈现复杂的流态分布和变化规律 ,是典型的非定常复杂内流问题。采用PIV等先进流动测量和显示技术 ,对几种典型的调节阀进行三元可视化模型试验并辅之以相应的数值计算 ,更完整地掌握阀门非定常流动的特性和不稳定机理 ,以便从根本上消除或减少阀体内不稳定流动产生的根源 ,提出改进阀门和阀座的优化型线 。

电控柴油机用大流量高速电磁阀测试装置研制

介绍了电控柴油机用二位三通大流量高速电磁阀性能测试装置 ,对装置的构成、工作原理、台架单元。

低速风洞引射短舱动力模拟技术新进展

引射短舱可以模拟发动机短舱的喷流影响,并部分模拟进气影响,能用于研究发动机短舱与机翼及增升装置的气动干扰特性,且具有研制周期短、造价低等特点,是在风洞中开展飞机/发动机一体化设计研究的一种重要试验技术。本文介绍了气动中心低速所在引射短舱设计技术和试验技术方面的新进展。采用商业软件对引射短舱进行了三维流场数值模拟,获得了引射短舱性能和三维流场信息。对引射短舱内部流场进行了分析和研究,对引射喷嘴数量、位置进行了优化,增加了引射短舱的进气流量,改善了尾喷口流场均匀度,明显提高了引射短舱性能。发展了空气桥技术,采用有限元方法进行了优化设计,对空气桥和天平进行一体化设计,并进一步发展了空气桥影响修正技术,解决了供气管路对天平测力的影响问题。发展了高精度流量测量控制技术,采用了数字阀、流量控制单元、短舱内部测量耙等技术,提高了流量的控制测量精度及测量不确定度,流量控制精度达到了0.1%,流量测量不确定度达到了0.3%,引射短舱落压比控制精度优于0.01。研制了短舱移动支撑装置,能够实现引射短舱的独立支撑,并实现短舱前后和上下位置的变化,用于开展短舱位置优化研究。最后,介绍了引射短舱的地面性能测试及风洞试验应用,给出了性能测试与数值模拟的对比结果和典型的风洞试验结果,试验结果表明动力影响使得飞机0°迎角升力减小,升力线斜率增大,失速迎角推迟。

引黄入晋北干线倒虹吸输水工程的水击压力控制

山西省万家寨引黄工程分成南干线和北干线。北干线倒虹吸输水工程全长113km左右,采用内径2～2.2m的PCCP管有压输水。研究了北干线倒虹吸输水工程的水击压力控制、调流阀安装位置对管道压力等级设计的影响及调流阀、泄压阀、检修阀的联合工作方式,以及设计了新型的多喷孔套筒调流阀以适应水击压力的控制要求。同时,也研究了该线路设计调压井或者溢流井的必要性及其参数。通过研究,不仅找出现有设计存在的安全隐患,提出了控制水击压力的工程措施,而且大大减少了工程投资。

基于调节阀的流量测量方法实验研究

提出了一种基于调节阀的流量测量方法,以调节阀的流量特性曲线为基础,通过测量调节阀前后的差压,计算得到流经调节阀的流体流量.通过多点压力采样实验,确定了阀前相对靠近调节阀,阀后相对远离调节阀的压力采样点选定原则.通过稳态流量测量实验,发现较大的阀前后差压和较小的阀门开度时,测量精度最佳.通过非稳态流量测量实验,发现在正弦信号和随机信号阀位启闭过程中都有良好的累积流量测量精度,误差的主要来源包括阀芯的快速行进和阀芯运动方向的转换.

平衡阀在供热系统中的应用

在阐述平衡阀发展及工作原理的基础上,给出各种常用平衡阀的选择方法,探讨平衡阀的应用场所及安装注意问题。简要介绍电动动态平衡阀的应用系统调节过程,并推导调节传递函数,对平衡阀在工程中经济、科学选用具有指导意义。

基于阀位的主蒸汽流量计算可行性研究

对利用调门综合阀位计算主蒸汽流量需要解决的问题进行了分析,借助某汽轮机正规试验数据,建立了阀位与流量关系的数学模型,并对其相关性、重现性进行了检验。结果表明,当调门重叠度设置合理时,主蒸汽体积流量与综合阀位相关性较强;当调门系统未改变时,调门流量特性重现性较好;主蒸汽流量可由调门综合阀位和主蒸汽参数来求得,作为主蒸汽流量间接测量计算的又一方法,可用于日常离线分析计算。

基于软测量技术的矿浆液面控制系统设计

针对大型浮选设备对矿浆液面自动控制系统的高要求,设计了矿浆液面自动控制系统中的执行器,提出了一种符合现场复杂情况、基于神经元网络技术的软测量方法,在基于过程补余量算法中,引入利用不同形状的反馈凸轮片产生不同非线性来改变控制阀的原有流量特性,结合比例系数得到了具有线性流量特性的调节阀曲线函数的一种软测量模型建模和优化的过程。该设计方法经现场的实际使用验证效果良好。