彈簧直接載荷式安全閥數(shù)流場(chǎng)數(shù)值仿真及泄放特性的研究.pdf

1、安全閥是各類承壓設(shè)備，如鍋爐、壓力容器和壓力管道，不可缺少的安全附件，對(duì)于保障設(shè)備正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)具有極其重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)CFD（Computational Fluid Dynamics）數(shù)值仿真技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已在流體研究領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。本文旨在建立一種利用CFD研究計(jì)算彈簧直接載荷式安全閥的數(shù)值仿真方法，并利用該方法研究安全閥泄放特性。
　　本文針對(duì)彈簧直接載荷式安全閥的流道結(jié)構(gòu)，建立了它的簡(jiǎn)化計(jì)

2、算模型，確定了它的計(jì)算域，建立了它的CFD網(wǎng)格規(guī)劃方法、流體控制方程、求解邊界條件，并選擇求解器與離散化方法。
　　基于所建立的簡(jiǎn)化計(jì)算模型，運(yùn)用CFD計(jì)算軟件 FLUNT，對(duì)安全閥的泄放流量和內(nèi)部流場(chǎng)形態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和分析。
　　利用國(guó)家特種泵閥工程技術(shù)研究中心的安全閥空氣試驗(yàn)臺(tái)，搭建了一套安全閥流場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了規(guī)格為2J3的安全閥的流量，通過(guò)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果比較分析，檢驗(yàn)了數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果的精度和正確性，結(jié)果表明

3、兩種測(cè)量結(jié)果的偏差小于1.5％。
　　利用所建立的數(shù)值仿真計(jì)算方法研究了開啟高度和背壓對(duì)安全閥的泄放能力的影響規(guī)律。安全閥流量系數(shù)隨開啟高度由小到大的變化依次呈現(xiàn)出線性增加、非線性且斜率逐漸減小的增加和恒定不變3種規(guī)律。背壓對(duì)泄放能力的影響規(guī)律決定于安全閥的流場(chǎng)形態(tài)。在低開啟高度（00.20 h d?）和高開啟高度（00.40 h d?）段，存在一個(gè)臨界壓力比，小于此壓力比時(shí)，流量不受背壓變化影響；大于此壓力比時(shí)，流量隨背壓增加而