調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵部件受載特性研究.pdf

1、隨著調(diào)節(jié)閥在電力、冶金、石油等工業(yè)部門的廣泛應(yīng)用，其性能研究已然成為工業(yè)過程控制系統(tǒng)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵性問題之一。調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境惡劣，長期與流體介質(zhì)直接接觸，易發(fā)生閥門振動、閥桿斷裂等故障。調(diào)節(jié)閥的可靠性、質(zhì)量等性能不僅成為關(guān)系其調(diào)節(jié)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，同時也是控制系統(tǒng)振動、噪聲污染以及操作人員安全等問題的潛在源頭。
　　本文以新型G-I型調(diào)節(jié)閥作為研究對象，對關(guān)鍵部件的受載特性進(jìn)行了以下研究：首先，通過對不同工況(開度、壓比)下的閥內(nèi)流

2、場進(jìn)行了時均化分析，得到閥內(nèi)穩(wěn)態(tài)流場分布與開度和壓比的關(guān)系，確定流動過程中湍流現(xiàn)象最劇烈的開度與壓比；針對確定的不穩(wěn)定工況進(jìn)行瞬態(tài)分析，得到流場參數(shù)的時變特性，找出湍流劇烈區(qū)域，確定該區(qū)域的激振頻率；通過對非定常工況下的流場進(jìn)行分析，確定流場參數(shù)隨入口壓力波動的變化趨勢。
　　其次，對調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵閥內(nèi)件以及整體結(jié)構(gòu)的受載特性進(jìn)行研究，包括閥門提升力與預(yù)啟行程和開度關(guān)系分析；閥桿的穩(wěn)定性分析；閥桿的振動特性分析；閥門結(jié)構(gòu)的流固耦合特性

3、、振動特性與聲學(xué)特性分析。
　　最后，基于對調(diào)節(jié)閥受載特性的研究結(jié)果對調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，改進(jìn)后調(diào)節(jié)閥的受載特性分析結(jié)果驗證了改進(jìn)的有效性。
　　通過本文的研究，一方面確定了使得提升力最小的最佳預(yù)啟行程，另一方面確定了閥桿發(fā)生屈曲破壞的臨界載荷，用以避免閥門在工作過程中出現(xiàn)屈曲破壞的故障，同時，確定了調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢模態(tài)與聲學(xué)優(yōu)勢模態(tài)，為閥門的減震降噪設(shè)計提供了依據(jù)，此外，通過流固耦合作用的瞬態(tài)流動分析為調(diào)節(jié)閥的設(shè)計