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聯(lián)系我們先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥動態(tài)特性研究
先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥作為一種利用蒸汽自身能量來調(diào)控管系壓力的自力式閥門,其性能好壞是決定整個蒸汽系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣多變且調(diào)節(jié)精度要求高,一般的靜態(tài)理論計算、傳統(tǒng)樣機試驗、經(jīng)驗優(yōu)化設(shè)計等方法根本無法滿足用戶對E+E減壓閥工作穩(wěn)定、響應(yīng)迅速的運行要求。同時隨著工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)大容量、高參數(shù)、低耗的趨勢發(fā)展,蒸汽E+E減壓閥內(nèi)流動誘導(dǎo)振動、噪聲問題凸顯,嚴重干擾設(shè)備的穩(wěn)定運行,且對操作人員的身心健康構(gòu)成較大威脅。
先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥動態(tài)特性研究 針對以上問題,公司合作研發(fā)的先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥系列產(chǎn)品中DN50、PN25規(guī)格為主體研究對象,開展以下一系列研究：采用流場數(shù)值模擬方法對蒸汽E+E減壓閥不同節(jié)流閥口縮流系數(shù)和阻塞流臨界壓力比進行分析計算以作為數(shù)學(xué)建模依據(jù)；建立了先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥從氣源到負載完整的動態(tài)模型,其中考慮了實際工況下真實氣體效應(yīng)及蒸汽節(jié)流減壓中的焦耳—湯姆遜效應(yīng),為隨后建立Matlab/Simulink系統(tǒng)動態(tài)真模型圖奠定理論基礎(chǔ)；在壓力及流量特性分析的基礎(chǔ)上驗證了結(jié)構(gòu)參數(shù)影響方案的可行性；對調(diào)節(jié)彈簧剛度、導(dǎo)閥阻尼系數(shù)、主導(dǎo)閥膜片面積、主閥低壓腔容積和主閥載荷強容積等關(guān)鍵參數(shù)對E+E減壓閥動態(tài)性能的影響進行真對比研究；利用目標(biāo)函數(shù)、優(yōu)化算法對先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化研究,使先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥動態(tài)性能得到了很大提升；通過計算流體力學(xué)(CFD)模擬蒸汽E+E減壓閥內(nèi)三維湍流非定常壓力脈動特性,基于時均化流場計算和大渦模擬兩種方法,尋求閥門內(nèi)部流動誘導(dǎo)振動和噪聲的流場誘因；利用有限元分析軟件ANSYS對蒸汽E+E減壓閥閥體進行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析,應(yīng)用聲學(xué)軟件對E+E減壓閥腔體、進出口管道構(gòu)成的聲腔結(jié)構(gòu)進行聲學(xué)模態(tài)分析,得到E+E減壓閥可能出現(xiàn)聲共振的頻率范圍及振型；通過流體、固體結(jié)構(gòu)及聲場的聲振耦合方法對蒸汽E+E減壓閥內(nèi)部聲場進行求解,在分析聲場模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上探討氣動噪聲在閥體外的輻射規(guī)律；通過改進主閥閥芯、閥座結(jié)構(gòu)等來對比分析對氣動噪聲的影響規(guī)律,為先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥的設(shè)計及消聲減振問題的解決提供了一種新的思路。 通過以上問題的研究,為后續(xù)設(shè)計運行穩(wěn)定、抗干擾能力強的低噪聲先導(dǎo)薄膜式蒸汽E+E減壓閥系列化產(chǎn)品提供了參考。
