本書從特種閥門的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景出發(fā),圍繞特種閥門的流量、阻力、流場、空化、振動、噪聲和密封七個方面,聚焦于主給水調節(jié)閥、穩(wěn)壓器噴霧閥、高加疏水閥、特斯拉閥、先導式截止閥、高參數(shù)減壓閥、心臟瓣閥和LNG低溫球閥等幾類典型特種閥門,采用數(shù)值模擬的方法開展了對應的分析。本書系統(tǒng)地介紹了特種閥門流動分析技術,展示了現(xiàn)階段研究人員在特種閥門研究領域獲得的重要成果,彌補了目前特種閥門流動分析技術中存在的不足,建立了基于流動分析技術的特種閥門結構優(yōu)化設計方法。本書內容新穎,實用性強,可為后續(xù)特種閥門的研究提供理論和方法支持,有較高的參考價值。
前言
第 1 章 緒論 1
1.1 特種閥門概述 1
1.2 特種閥門流動分析研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 流動特性研究 2
1.2.2 流致現(xiàn)象研究 4
1.3 特種閥門流動分析數(shù)值方法 7
1.3.1 流體動力學基礎 7
1.3.2 湍流數(shù)值模擬方法 11
1.3.3 流固耦合分析方法 14
1.4 本書主要內容 15
參考文獻 16
第 2 章 特種閥門流量分析 20
2.1 主給水調節(jié)閥流量分析 20
2.1.1 研究模型 21
2.1.2 閥芯結構對閥門流量特性的影響 24
2.1.3 閥體結構對閥門流量特性的影響 26
2.2 穩(wěn)壓器噴霧閥流量分析 27
2.2.1 研究模型 28
2.2.2 V 形切口對流量系數(shù)的影響 29
2.2.3 流通面積計算 31
2.3 疏水調節(jié)閥流量分析 36
2.3.1 研究模型 37
2.3.2 流動特性分析 38
2.3.3 流量特性分析 40
參考文獻 42
第 3 章 特種閥門阻力分析 43
3.1 特斯拉閥減壓分析 43
3.1.1 研究模型 44
3.1.2 結構參數(shù)對壓降的影響分析 46
3.1.3 閥內氫氣減壓分析 51
3.2 先導式截止閥壓降分析 54
3.2.1 研究模型 55
3.2.2 壓降實驗研究方案 58
3.2.3 壓降分析 60
3.3 減壓閥節(jié)流組件分析 68
3.3.1 研究模型 69
3.3.2 籠罩小孔對減壓效果的影響分析 70
3.3.3 多孔孔板對減壓效果的影響分析 74
參考文獻 78
第 4 章 特種閥門流場分析 80
4.1 減壓閥閥內流場分析 80
4.1.1 研究模型 80
4.1.2 節(jié)流結構對流場的影響 82
4.2 套筒式調節(jié)閥中漏斗形節(jié)流窗口的參數(shù)分析 89
4.2.1 研究模型 89
4.2.2 節(jié)流窗口參數(shù)對流場的影響 92
4.3 活塞式閥芯底面不平衡力矩分析 97
4.3.1 研究模型 97
4.3.2 結構參數(shù)對閥芯底面不平衡力矩的影響 99
參考文獻 106
第 5 章 特種閥門空化分析 107
5.1 典型調節(jié)閥空化分析 107
5.1.1 研究模型 107
5.1.2 彎曲半徑及偏心距離對空化的影響 109
5.1.3 圓弧半徑對空化的影響 113
5.2 心臟瓣閥空化分析 116
5.2.1 研究模型 116
5.2.2 節(jié)流處空化發(fā)生機理 121
5.2.3 空化抑制方法 128
參考文獻 138
第 6 章 特種閥門振動分析 140
6.1 特種閥門振動研究現(xiàn)狀 140
6.1.1 外激振動 140
6.1.2 流激振動 141
6.2 調節(jié)閥流致振動分析 144
6.2.1 研究模型 144
6.2.2 振動特性研究 147
6.2.3 閥門耦合振動測試裝置 151
6.3 先導式截止閥的閥芯振動分析 155
6.3.1 研究模型 155
6.3.2 閥芯運動特性研究 157
6.4 主給水調節(jié)閥抗震分析 162
6.4.1 研究模型 162
6.4.2 固有頻率計算與應力評定 165
參考文獻 172
第 7 章 特種閥門噪聲分析 176
7.1 減壓閥噪聲研究概述 176
7.1.1 減壓閥噪聲產生機理 176
7.1.2 減壓閥噪聲研究方法 177
7.1.3 減壓閥降噪技術研究現(xiàn)狀 182
7.2 減壓閥噪聲分析 184
7.2.1 氣動噪聲源分析 184
7.2.2 噪聲優(yōu)化分析 193
參考文獻 200
第 8 章 特種閥門密封分析 205
8.1 特種閥門密封研究概述 205
8.1.1 微觀泄漏計算分析 206
8.1.2 密封熱流固耦合計算 207
8.1.3 密封面損傷研究 208
8.2 超低溫球閥密封技術 209
8.2.1 研究模型 209
8.2.2 開啟過程閥內流動分析 213
8.2.3 結構溫度場分析 214
8.2.4 閥蓋及法蘭密封性能分析 214
8.3 氫氣泄漏后的擴散行為分析 217
8.3.1 研究模型 217
8.3.2 動量 - 浮力主導下氫氣泄漏擴散分析 221
8.3.3 動量主導下氫氣泄漏擴散分析 222
參考文獻 225