基于CFD的旋塞閥流動特性研究.pdf

1、旋塞閥是管線閥門中的一種，其作用就是截流。它的結構設計安全性能高，使用方便，密封性好。隨著我國制造行業(yè)的不斷發(fā)展，很多行業(yè)對旋塞閥提出了更高的要求。它在很多領域都有一席之地，最廣泛的還是在天然氣、石油管道中使用。然而天然氣、石油都為易燃物品，所以對旋塞閥的性能要求更加嚴格，尤其是高壓大口徑旋塞閥，由于強度不能滿足，導致漏氣、漏油等現(xiàn)象，嚴重時會發(fā)生燃燒、爆炸、中毒等惡性事故。所以對高壓大口徑旋塞閥內(nèi)部流場的研究就顯得尤為重要。
　

2、　根據(jù)實際情況，旋塞閥內(nèi)部流場分為兩種介質(zhì)，一種為可壓縮氣體，另一種為不可壓縮液體。兩種不同材料都會在旋塞閥內(nèi)部出現(xiàn)復雜運動，屬性的差異導致內(nèi)部流場運動又有不同。因此，不同的工況對整個旋塞閥的安全運作有著至關重要的影響。為了使旋塞閥安全、可靠地運作，基于CFD理論，對旋塞閥內(nèi)部流場數(shù)值模擬，重點研究了旋塞閥在不同開度下的流道內(nèi)部靜壓分布、速度矢量圖與壓差情況，這能有效改善的可靠性、安全性、使用壽命以及減少生產(chǎn)試驗樣機的成本。
　　

3、本文通過對旋塞閥內(nèi)部流場的數(shù)值模擬仿真以及對兩種使用材料的對比，研究了理想氣體和液體水對旋塞閥的不同影響，探索了可壓縮氣體和不可壓縮液體在閥內(nèi)的各物理量關系曲線。本論文主要內(nèi)容如下：
　　（1）基于SolidWorks對旋塞閥三大主要過流部件進行三維建模；基于 ANSYS DM對流場進行二維簡化建模；基于ICEM CFD對模型劃分網(wǎng)格。
　?。?）采用ANSYS Workbench平臺的FLUENT模塊，基于標準k-ε湍流方