新型柔性阀瓣性能的数值模拟与试验研究

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1、2011年第39卷第11期流体机械5文章编号：1005—0329(2011)11—0005—05新型柔性阀瓣性能的数值模拟与试验研究郭崇志，戴芳芳(华南理工大学，广东广州510640)摘要：根据新型安全阀柔性阀瓣技术，对柔性阀瓣进行了数值模拟和试验研究，首次全面探讨了柔性阀瓣的性能，并与传统刚性阀瓣进行若干比较。通过对密封面接触压力进行数值分析发现，相同情况下，由于柔性阀瓣密封面最大接触压力总是大于刚性阀瓣，因此，柔性阀瓣具有更好的密封性能。试验测试表明，相同情况下，柔性阀瓣的整定压力一般低于刚性阀瓣

2、；而且柔性阀瓣可以降低系统刚度，吸收冲击变形能，使系统抗冲击和抗疲劳能力提高，对保障系统稳定运行有利。关键词：安全阀；柔性阀瓣；接触；数值模拟；整定压力中图分类号：TK730文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．11．002NumericalSimulationandExperimentalResearchonthePerformanceofNewTypeofFlexibleDiscGUOChong—zhi，DAIFang—fang(SouthChinaUn

3、iversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Accordingtoanewtypeofflexibtedisctechnologywhichhasbeenproposednumericalsimulationandexperimentalresearchonthenewtypeofflexibledisc，andcomprehensivelydiscussionwerecarriedouttotheperformanceoftheflexib

4、lediscforthefirsttime，andcomparedwiththetraditionalrigiddiscinmanyaspects．Itisshownbythecontactnumericalsimulationthattheflexibledisc’smaximumcontactpressureofsealingsurfaceisalwaysgreaterthanrigiddisc’sunderthesamecircum—stances，whichmeanstheflexibledi

5、schavebettersealingperformance．Itisalsoshownbyexperimentalteststhatthesetpres-sureofflexiblediscislowerthanrigiddisc’sunderthesamecircumstances．thereforethesystemstifinesscanbereduced。shockdeformationenergyofdisccanbeabsorbed，andsystemimpactresistancean

6、dfatigueabilitycanbeimproved，sotherunningsta-bilityofthesystemcanbeguaranteed．Keywords：safetyvalve；flexibledisc；contact；numericalsimulation；setpressure1前言膨胀变形来提高热接触密封的可靠性。目前为止尚未见到在一般使用环境下柔性阀瓣应用的报在弹簧直接加载型安全阀中，可靠密封和准道。确开启是安全阀的基本要求⋯，一直受到人们的本文将文献[4]提出的新型阀瓣视

7、为可变形关注。随着安全阀技术的进展，国外在20世纪柔性阀瓣，对气体泄放通道的密封性能与密封面80年代就提出了柔性阀瓣技术，至今已有产品应局部变形的关系进行研究。首先利用ANSYS接用，而国内鲜有人问津。柔性阀瓣技术的核心是触模型进行密封接触分析，考察不同介质压力下将常规刚性阀瓣替换为有一定变形能力的柔性阀密封面最大接触压力、平均接触压力和总力随升瓣，在载荷增大或温度升高条件下，以特殊结构变压过程的关系，分析评估刚性阀瓣和柔性阀瓣的形来增强密封面接触可靠性，弥补可能出现的预密封性能差别。其次通过刚度试验

8、和现场试验，泄提前，提高安全阀开启精度。柔性阀瓣技术目对整定压力进行了研究，考察了不同柔性阀瓣的前常用于较高温度下的安全阀'3]，利用高温热安全阀测试整定压力的差异。收稿日期：2011—03—21修稿日期：2011—08—086FLUIDMACHINERYVo1．39，No．11，2011面接触。阀座与阀瓣密封面构成一个面接触对，2柔性阀瓣结构以接触面处的阀座部分为目标面，阀瓣部分为接触面。反冲盘与阀瓣上球面接触处构成另一个接根据文献[4]的专利技术，图