新型高參數(shù)減壓閥流動特性與高溫高壓強度分析.pdf

1、“熱電聯(lián)產(chǎn)”作為國家能源戰(zhàn)略重要組成部分，是實現(xiàn)能源的分階、高效利用的重要措施。減壓閥作為“熱電聯(lián)產(chǎn)”工程的核心部件，廣泛應用于國家重大建設發(fā)展工程上。然而，傳統(tǒng)的減壓閥已無法適應現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高溫高壓、高壓差等工況要求，因此迫切需要針對減壓閥進行結構優(yōu)化與創(chuàng)新。本文開發(fā)了一種以內外多孔籠罩+多孔節(jié)流孔板為減壓元件的高參數(shù)角式減壓閥，并對其高壓差流通性能以及高溫高壓強度進行了較為系統(tǒng)的數(shù)值模擬與分析，主要研究內容以及成果如下:
　

2、　首先，本文采用流體分析軟件FLUENT，建立減壓閥流體區(qū)域網(wǎng)格，研究了減壓閥的阻塞流發(fā)生情況、流量特性以及不同開度下的流動參數(shù)（壓力、速度、溫度）變化情況。得到該多級減壓系統(tǒng)的臨界壓差比、流量特性曲線;闡述了多級減壓機理與不同開度下壓力分布情況;從運動學角度分析了流動漩渦的產(chǎn)生，并從能量角度驗證其產(chǎn)生，并計算比較了不同開度下能耗損失的變化;分析了閥內蒸汽過熱度隨著開度的變化。
　　其次，本文采用軟件ANSYS Workbench

3、，以小流量工況為例，利用有限元方法計算了恒定蒸汽參數(shù)(1OMPa，520℃)下減壓閥閥體關鍵截面與結點的瞬態(tài)溫度場，得到整個過程的危險工況與危險點，即閥體內外壁溫差達到最大的時刻與位置。
　　最后，在溫度場計算的基礎上，計算了恒定參數(shù)蒸汽進入閥體過程的熱應力、機械應力、綜合應力以及周向應力的變化，確定了應力極值區(qū)域，并采用MONSON計算分析方法計算了不同開度下閥門開啟過程的疲勞損耗。
　　本文研究成果對于保證高參數(shù)減壓閥的