基于Workbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究

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1、工学硕士学位论文基于Workbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究郑军强哈尔滨理工大学2013年3月国内图书分类号：U261．154工学硕士学位论文基于Workbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究硕士研究生：郑军强导师：葛江华申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械设计及理论所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：U261．154DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResea

2、rchontheTemperatureandFlowCharacteristicofFullQuantityValveBasedon多场kbenchCandidate：Supervisor：ZhengJunqiangGeJianghuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalDesignandTheoryDate甜OralExamination：March，2013University：HarbinUniversit

3、yofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于Workbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：并郓鸟日期：加B年3月弘日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于Wb

4、rkbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于僳密口在年解密后适用授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打4)作者签名：导师签名：哥

5、弛荔形同期：70，三年3月弘同R期：加，3年；月3D同哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于Workbench的全量型安全阀温度场和流场特性研究摘要随着我国工业的高速发展，机械、石化、冶金、造船、国防、民生等诸多领域对电力提出了迫切需求。超临界和超超临界火电机组成为我国未来火电机组的主要发展方向。全量型安全阀作为机组高压端的安全装置，依靠介质压力和自身的弹簧力开启和关闭，具有运行安全、性能可靠、关闭严密、排放系数大、开启压力准确、启闭压差小、密封性好、调整方便等特点。传统的试验方法难以满足此类高参数阀门的技术

6、要求，必须采用仿真分析方法研究阀门的温度场和流场特性。首先，分析全量型安全阀的结构特征和工作原理，建立全量型安全阀数学模型。根据热力学、流体力学和热工理论基本定律分别建立阀体热传导、阀体热应力应变和阀腔介质流体域的数学模型。其次，建立全量型安全阀阀体的三维装配模型，基于Workbench软件中Steady-StateThermal(ANSYS)模块对全量型安全阀温度场进行仿真分析。针对全闭，开启20％、丌启40％、开启60％、开启80％和全开时的阀门温度分布、热应力应变分布进行深入研究，获得了全量型安全阀

7、温度敏感位置的热力学特性。再次，建立全量型安全阀阀腔的三维流道1／2模型，基于Workbench软件中FluidFlow(CFx)模块对全量型安全阀流场进行仿真分析。针对全闭、开启20％、开启40％、开启60％、开启80％和全开时的介质压力云图、流速流线和阀瓣承压特性进行深入研究，获得了全量型安全阀阀腔内介质的流体力学特性。最后，建立全量型安全阀试验系统，基于Labview软件中的阀门组件和虚拟仪器对全量型安全阀温度、应变、介质压力进行测量，并将仿真结果与实验结果进行对比分析，对仿真分析的结果『F确性进行

8、验证，最终给出全量型安全阀温度场和流场特性，为全量型安全阀的结构创新、故障诊断提供理论依托。关键词全量型安全阀；温度场；流场；仿真分析哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudyontheTemperatureandFlowCharacteristicsofFullQuantityValveBasedonWorkbenchAbstractWitllthedevelopmentofChineseindustry,manyfileds