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新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2018-09-084    文字:【】【】【


      怎么对阀瓣和阀杆沿管道流向的流体冲击载荷数据进行提取??    四会升高车出租,  四会升高车公司,  四会升高车    不同相对开度下冲击载荷波动时域,和流体压力脉动结果一致,当截止阀开度较小时即在25%左右时相对于大开度和全开流体冲击载荷幅值更大。当阀门开度的增大到66%时流体冲击载荷幅值减小,阀门全开时流体冲击载荷幅值最小。从频域结果看流体冲击载荷主要在50Hz以内的低频范围。在管道系统2阶(3.7Hz)4阶(12.9Hz)和7阶(25.7Hz)固有频率附近,截止阀阀瓣和阀杆侧面受到波动较大的受到流体冲击载荷。



        以压力场以阀门为界可以分成两大区域,分别是进口高压区和出口低压区。当阀门开度较小时,由于阀门部位流道狭窄,流阻比较大,进出口两端有比较大的压差。另外,阀瓣上部阀腔压力分布不均匀,随着阀门开度增大,进出口两端的压差减小,阀瓣上部压力分布逐渐均匀。当截止阀开度较小时其两端的压差比较大,最大压差在25%相对开度,随着开度增大,压差逐渐减小。在阀门开启的整个过程中,进出口压差先急剧增大,在25%开度达到最大,后随着开启角度增加又又迅速减小。



      当截止阀处于小开度时,流体经阀瓣和阀座间隙进入阀瓣上部阀腔,再向出口流出。由于阀门开度较小,流体发生射流沿阀瓣周围的速度分布较大,当相对开度为25%时最大速度有35m/s。当阀门处于大开度时,由于流道变大只有部分流体进入到阀瓣上部阀腔,大部分流体沿阀瓣和阀座直接向出口流出,开度较大情况下射流情况不明显,当阀门全开时速度最大只有13m/s。不同相对开度下流体最大流速,表明随着开度增加流体射流流速先急剧增大,当开度为25%时最大,此后继续增大阀门开度,最大射流流速先缓慢减小最后趋于平稳。



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      流场中的旋涡决定了流体的很多性质,流体旋涡的存在不仅会使流体产生压力损失,同时旋涡的产生-生长-运动-消亡的过程会使流体压力产生波动。压力波动的流体冲击结构内壁,作为激励源会引起结构振动。目前有多重旋涡判别法则,Q准则是由Hunt等于1988年提出的一种比较通用的判断法则。同一尺度下基于Q准则的阀门管道流场涡量图,从涡量图可以发现涡主要分布在阀瓣四周,特别是阀瓣上阀腔及阀出口等区域。对比不同开度下涡量图可以发现,小开度相对于大开度在阀瓣附近有更多的涡,特别是当开度为25%时最为明显。涡随开度变化的分布特点与流场压力脉动特点相一致,图中表明当开度为100%即截止阀全开时阀瓣上阀腔的涡比较少,与全开时阀瓣附近低幅值的压力脉动相一致。



      针对截止阀小开度下流致振动问题展开研究,首先利用Workbench中的Modal模块对截止阀及其管路系统的前10阶固有模态进行计算,接着利用Fluent对管道系统内流道在不同开度下流场进行模拟。 主要结论有:


   (1)通过模态计算发现,管路系统前10阶固有频率在50Hz以内,前5阶在20Hz以内,管道系统的整体固有频率比较低。从振型图判断,会引起截止阀振动的模态是2阶(3.7Hz)、4阶(12.9Hz)7阶(25.7Hz)和9阶(33.1Hz)模态。


  (2)流场计算显示,整个管路系统脉动压力幅值最大位置在阀瓣周围,远端监测点脉动幅值较小。对比不同开度的数据发现,小开度相对于与大开度有更大的脉动压力幅值,并且在25%开度部分监测点的脉动相对幅值最大,全开时监测点脉动幅值较小。频域数据显示压力脉动幅值较大区域主要分布在50Hz以下的低频部分,该范围与管道系统前10阶固有频率范围相吻合。流体产生低频率髙幅值的压力脉动会引发管路系统振动。


  (3)不同开度下流场压力云图、流线图和涡量图结果表明:当阀门开度较小时,流体沿阀瓣四周进入阀瓣上部阀腔形成成大量的涡,使得阀门进出口有较大的压力差,同时会产生幅值较大的脉动压力。




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点击次数:888  更新时间:2018-09-08  【打印此页】  【关闭

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