船用流量平衡阀声学性能仿真预测研究

应用Solidworks软件对某型船用流量平衡阀流道结构进行优化设计,首先将几何模型导入Fluent软件中进行压力场和速度场仿真分析计算,获取改进后的阀体三维模型。进一步利用Ansys软件和声学分析软件LMS预测了流量平衡阀在不同工作压差和阀芯位移下流道的噪声和振动特性曲线,分析结果表明:阀体噪声和振动随着工作压差和阀芯位移的增加而变大。本文对于冷水系统各类阀件减振降噪设计具有一定的指导意义。

基于改进小波阈值函数的安全阀排放声信号降噪

在安全阀测试中,安全阀排放声信号是检验阀门是否合格的重要信息来源。鉴于安全阀排放声信号易受到周边机械系统噪声的干扰,影响测试的准确性,利用指数型函数的衰减特性,提出一种改进的自适应小波阈值降噪方法。在不同尺度上根据小波分解的噪声水平自适应的选取最佳阈值;构建一种在阈值处连续的阈值函数,引入调节因子,优化了传统阈值函数过度降噪、不连续等缺陷。采用该方法分别对仿真信号与安全阀实测信号进行降噪分析,并与传统小波阈值降噪、低通Butterworth滤波降噪进行对比。结果表明该方法降噪效果更好,验证了改进降噪方法的有效性。

基于改进KDE算法的安全阀泄漏源定位

针对难以对安全阀微小泄漏孔进行准确定位的问题,提出了一种基于改进近似核密度估计(kernel density estimation,KDE)算法的泄漏源定位方法。该算法引入信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)追踪和相关性检测(coherence test,CT)相结合的方法提取受环境噪声影响较小且泄漏声源能量占优的时频支撑域,使得KDE算法应用于安全阀泄漏源定位的前提成立。在此基础上,通过分频融合处理抑制高频混叠,计算近似核密度函数,消减近似核密度函数三维谱图基底。通过MATLAB软件仿真计算,根据改进KDE谱图峰值得到安全阀泄漏源定位坐标。结果表明,工作压力分别为0.72 MPa,0.75 MPa和0.77 MPa的安全阀泄漏定位结果相对误差都在10%以内,通过声发射测试和改进KDE算法相结合的方法可以较为准确地实现安全阀泄漏源定位,且随着安全阀工作压力的增大,定位精度也相应提高。

超(超)临界电动高加三通阀阀体强度应力分析

运用ANSYS软件对J969Y-2500电动高加三通阀的阀体结构进行了应力分析,得到了其综合应力分布规律,对综合应力分析结果进行了应力强度评定,为高加三通阀的结构设计和改进提供了科学的理论依据,分析和评定结果表明:阀体的应力强度满足美国ASMEⅧ-2标准和我国JB 4732-95对强度的要求。

管道长度对高加入口三通阀阀体应力影响分析

为了分析高加入口三通阀阀体应力受管道长度影响程度的问题,建立3种运行状态下的力学模型,根据细长梁理论进行数值分析,得到了关于管道长度的弯矩公式;建立不同管道长径比的有限元模型,运用ANSYS软件进行有限元仿真分析,得到了不同管道长度下的阀体应力分布情况。分析结果表明:管道长度与阀体应力呈线性关系,管道长度越长,阀体最大等效应力值越大且分布位置由阀体内腔开孔位置转移至阀体与接管的焊接位置;管道长度对正常运行状态与高加预警状态下的阀体应力影响较大;管道长度影响阀体应力合格性评定结果;实际工程应用中应该合理控制管道长度或在合理管道长度范围内增设支撑结构,旨在保证阀体应力评定合格;阀体结构应力仿真分析的有限元模型应包含管道结构,并应尽可能考虑管道的实际情况,旨在得到更具参考意义的仿真结果。

最小流量调节阀性能数值模拟分析

采用CFD软件对研发的最小流量阀内部流场进行了仿真实验,得到了阀内压力、速度、振动和噪声的情况。分析结果表明,迷宫式节流阀芯通过多级转弯流道实现逐级稳定降压,能够有效的限制流速上升过快,防止由于压力突变引起的闪蒸、气蚀及冲蚀、振动和噪声的损害。

高温三偏心蝶阀密封结构多目标优化

针对三偏心蝶阀在高温工况下密封性能欠佳的问题,研究了三偏心蝶阀的密封结构设计原理及特点,采用有限元分析方法,分析了三偏心蝶阀在高温工况下的密封性能.对三偏心蝶阀密封结构进行参数化建模,通过最优拉丁超立方试验设计方法对密封结构参数进行抽样并计算仿真响应值,构建密封结构的组合近似模型并进行精度检验.基于NSGA-Ⅱ遗传算法对密封结构进行多目标优化设计,得到密封结构的最优尺寸.优化后的三偏心蝶阀密封性能得到有效提升,密封面平均接触应力与最大接触应力较优化前分别增大了84.38%和75.07%,且周向接触应力分布更加均匀;同时密封圈与阀座的等效应力有所下降,较优化前分别减小了9.61%和12.24%.