基于OpenFOAM的旋塞阀流场分析及结构参数的影响

为了探究锥形旋塞阀内部流体动态特性,需对旋塞阀结构进行优化设计。本文基于k-ε湍流模型,使用开源软件OpenFOAM、应用PIMPLE算法、以锥形旋塞阀为研究对象,模拟研究了不同开度、不同阀芯圆角时旋塞阀的流动性能;研究了阀芯关闭过程中随着旋转角度的增加,流体流速、压差、流线、流量系数以及阻力系数等参数的变化规律,并绘制了相关曲线;对比分析了不同圆角半径下流体介质的速度、流量系数曲线等参数的变化。结果表明:旋塞阀旋转角度越大,阀门前后压差越大,流量损失也就越大;流量系数随着旋塞阀开度的增加而减小,且在相同开度下随着阀芯圆角半径的增加而增大。

核电站阀门抗震分析与计算

分析了旋塞阀在地震中所承受的载荷情况,提出了核电站阀门地震载荷大小及载荷组合,给出了核电站阀门在承受地震载荷及设计组合载荷作用下的强度校核计算方法。

基于微观接触力学的旋塞阀密封面疲劳寿命数值研究

以旋塞阀为研究对象,基于旋塞阀紧定螺钉和旋塞阀阀芯的变形协调关系模型,建立接触面受力计算模型。基于微观接触力学,采用自相关函数构建微观粗糙表面,建立了考虑旋塞阀密封面微凸体疲劳损伤及密封接触面疲劳寿命的计算方法。以F-2 ISO-STANDARD型旋塞阀为研究对象,研究了旋塞阀接触应力随预紧圈数变化时旋塞阀疲劳寿命与拧紧圈数的数值计算关系。研究表明:旋塞阀密封面的寿命随螺钉拧紧圈数增加而减小,且在相同拧紧圈数下随旋塞阀密封面表面粗糙度增加而增加;旋塞阀密封面的寿命随旋塞压紧力增加而减小,且在相同旋塞压紧力下随旋塞阀密封面表面粗糙度增加而减小;旋塞阀密封面疲劳寿命随管内流体压力幅值比增加而增加,随管内流体极限压力幅值增加而减小,随管内流体平均压力增加先增加后减小,并得出相关定量变化曲线。

旋塞取样阀密封面接触力学性能及疲劳寿命研究

以旋塞取样阀为研究对象,探讨其密封面接触力学性能和疲劳寿命。应用有关力学理论对旋塞取样阀安装和取样过程进行力学分析,构建了安装过程接触面应力计算的理论模型、旋塞取样阀工作过程中旋塞径向接触应力的计算模型和旋塞表面3个具有代表性的横截面的接触应力分布计算模型。结合具体算例数值计算,研究了取样过程旋塞表面上各点接触应力变化分布规律,并采用有限元法对取样时旋塞接触应力分布进行了分析,结果表明了所建力学模型的正确性。最后基于疲劳寿命的基本理论,研究了管道工作压力、旋塞安装过程的压紧量等参数对旋塞疲劳寿命的影响规律。

衬套旋塞阀开关力矩的影响因素及计算研究

在实际生产中衬套旋塞阀开关力矩偏大,阀门开关力矩不稳定是常有的现象。分析了影响衬套旋塞阀开关力矩的主要因素,给出了PTFE、UHMWPE等两种主要衬套材料的力学性能曲线,并提出了衬套旋塞阀开关力矩的计算方法。

旋塞杆多件铣夹具的设计与应用

为解决旋塞阀中的旋塞杆的扁头位置铣削加工中存在的低加工效率、高废品率的问题,提出了一种可同时装夹多个旋塞并同时机加工的夹紧工具。解决了带有圆锥面的旋塞杆多件加工的困难,提高了生产效率。

旋塞杆多件铣削加工夹具的设计与应用

介绍了旋塞阀带有圆锥面的旋塞杆加工效率低、废品率高及不能批量铣削加工的现象。给出了一种多件旋塞杆可以同时装夹并加工的夹紧工具。