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某型船海水冷却系统蝶阀腐蚀机理分析及改进措施

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船海工程 2024年第3期53卷 64-68,73页

作者：涂永彬赵洁李胜李洋张伟程武汉交通职业学院武汉430065 武昌船舶重工集团有限公司设计研究院武汉430060 武汉武船计量试验有限公司武汉430060

为了确定某型船蝶阀严重腐蚀原因,对所在系统进行整体分析,总结归纳当前船舶海水冷却系统腐蚀机理及防腐措施。通过系统分析、宏观检查、化学成分检验、金相组织观察,以及扫描电镜观察,分析腐蚀原因,确定产生腐蚀的关键因素为该蝶阀阀... 详细信息

为了确定某型船蝶阀严重腐蚀原因,对所在系统进行整体分析,总结归纳当前船舶海水冷却系统腐蚀机理及防腐措施。通过系统分析、宏观检查、化学成分检验、金相组织观察,以及扫描电镜观察,分析腐蚀原因,确定产生腐蚀的关键因素为该蝶阀阀盘在热处理过程中冷却速度控制不当,产生亚稳态组织,在海水冷却系统中发生脱成分腐蚀和氧化腐蚀。在后续船舶设计建造过程中,从管路及附件材质要求、海水设计流速、系统工艺设计、管子制造工艺,以及防海生物等方面,给出海水冷却系统防腐的改进措施和系统方案,实船应用效果良好。

关键词：海水冷却系统蝶阀腐蚀机理防腐措施脱铝腐蚀

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三偏心蝶阀车削方法研究

制造技术与机床 2023年第5期 69-73页

作者：程膺豪贾衡李鹏马欢陆佳文闻武汉华中数控股份有限公司湖北武汉430223

通过对三偏心蝶阀零件研究,提出了一种新的加工方法。基于车削加工与圆锥零件特征分析,通过对坐标系进行平移旋转,巧用圆锥曲线极坐标方程,联立数控车床车削关系,推导出阀板的截面方程以及密封面的曲面方程,以此建立新的工件加工模型,... 详细信息

通过对三偏心蝶阀零件研究,提出了一种新的加工方法。基于车削加工与圆锥零件特征分析,通过对坐标系进行平移旋转,巧用圆锥曲线极坐标方程,联立数控车床车削关系,推导出阀板的截面方程以及密封面的曲面方程,以此建立新的工件加工模型,接着讨论了加工参数的设置,并基于MATLAB软件模拟了加工效果,经过实际加工对比测试,该方法简化工艺,使得普通数控车床也可以进行偏心圆锥工件的加工,降低了编程难度,有效地提高零件加工质量和生产效率,为实际生产提供经验和借鉴。

关键词：蝶阀圆锥曲线数控车床加工工艺

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蝶阀对超声流量计在线校准性能的影响研究

计量科学与技术 2023年第2期67卷 68-74页

作者：耿存杰张东飞李国占张洪军苏州市计量测试院苏州215128 中国计量大学杭州310018

为研究校准现场阻流件对超声流量计的干扰,对蝶阀下游超声流量计内部的流场进行大涡模拟,分析蝶阀开度、流量计流向和周向安装位置对声道上速度分布的影响规律。结果表明,蝶阀造成下游管内速度分布发生严重畸变,且随着超声流量计流向安... 详细信息

为研究校准现场阻流件对超声流量计的干扰,对蝶阀下游超声流量计内部的流场进行大涡模拟,分析蝶阀开度、流量计流向和周向安装位置对声道上速度分布的影响规律。结果表明,蝶阀造成下游管内速度分布发生严重畸变,且随着超声流量计流向安装距离的增大,流态畸变的干扰作用逐渐减弱,修正系数对周向安装角的敏感度也逐渐下降,最大误差由0.12减小至0.04;超声流量计周向安装位置对其声道上速度分布具有显著影响,修正系数随着周向安装角的变化而波动,且距蝶阀越远,修正系数波动值越小,尤其是周向安装角为0°和180°,修正系数误差均小于0.04;管内流态畸变程度随着蝶阀开度的增大而减小,提高了超声流量计声道上速度分布的均匀性。通过研究,获得了蝶阀扰流条件下超声流量计的推荐安装位置,有助于提高在线校准的准确性。

关键词：计量学超声流量计蝶阀在线校准数值模拟速度分布

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蝶阀调控过程内部空化演化规律研究

蝶阀调控过程内部空化演化规律研究

作者：尹大鹏浙江理工大学

学位级别：硕士

蝶阀凭借自身较高的安全可靠性以及较低的制造运行成本被管道输送行业广泛需求,但随着社会的发展与工业的进步,更多更严苛的工作环境也对蝶阀的性能提出了更高的要求。当蝶阀在小开度进行流量调节又或工作于高来流速度时,蝶阀内部经常... 详细信息

蝶阀凭借自身较高的安全可靠性以及较低的制造运行成本被管道输送行业广泛需求,但随着社会的发展与工业的进步,更多更严苛的工作环境也对蝶阀的性能提出了更高的要求。当蝶阀在小开度进行流量调节又或工作于高来流速度时,蝶阀内部经常会因为流通面积的改变而形成局部的低压区,并在该区域发生空化现象。其发生往往伴随着振动与噪声,同时影响着蝶阀的流通能力并造成空蚀磨损,损坏阀体与后方管路的结构。因此开展蝶阀内部空化流动机理研究,并探究不同蝶阀阀板结构对阀后空化现象的影响是十分重要的。随着计算机数值模拟技术的发展以及流体力学相关理论的支持,越来越多的学者开始通过数值模拟的方法对蝶阀进行相关研究与设计。本文首先通过具有相同结构特征的有关实验验证了数值模拟的准确性,之后通过Fluent对不同来流速度及结构参数下的蝶阀内部流动进行数值计算,获得了不同工况下蝶阀内部流场参数信息(压力、速度、流线等)。同时研究了不同工况下的蝶阀内部空化特征,对各种工况下的空化发生区域与空化向后发展过程进行了探究。针对易于产生空化的区域,获得了蝶阀内空化演变机理,并探究了不同阀板结构对阀后空化特征的影响规律,主要结论如下:1、蝶阀的流通性能会随着阀门开度的增大而不断增强,随着来流速度的增大,阀体内部会出现大范围的高速射流区和低压区,影响阀后稳定性的同时产生空化现象,生成的空泡会影响蝶阀的流通性能,并在随主流向后运动的过程中因压力恢复而溃灭。2、蝶阀在小开度运行时,阀板边缘为内圆弧形会使流体在此处生成更多的涡旋,漩涡中心处的低压将诱使生成更多的空泡,形成更大的射流和压差。改变迎流面处的边缘结构会改变收缩段上压力梯度和速度梯度的分布,从而影响了阀后空化现象的强度。因较强逆压梯度的驱动,回射流会向板后凹进的区域运动,因此改变背流面处的边缘结构并不会对间隙处的流动产生很大的影响。3、高来流速度时,阀杆尺寸的增大会影响阀板上方空化的运动,阻碍阀板上后缘处回射流的前行。流动状态的改变加快了空泡的脱落频率,影响了空泡的脱落方式,减小了脱落空泡的尺寸,从而改变了阀体内空化现象的强度。

关键词：蝶阀空化非定常流动结构特征数值模拟

蝶阀在可调二级增压柴油机中的调节特性计算研究

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内燃机工程 2011年第4期32卷 17-22页

作者：刘博钱跃华邓康耀张哲王振彪上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室上海200240 中国北方发动机研究所大同037036

建立了以蝶阀作为调节阀的可调二级增压柴油机的平均参数模型,包括发动机本体模型、进排气系统模型、涡轮增压器模型和调节阀模型,其中蝶阀模型以工程上常用的流量系数为基础,针对柴油机排气的可压缩性进行了修正。利用该模型对调节阀... 详细信息

建立了以蝶阀作为调节阀的可调二级增压柴油机的平均参数模型,包括发动机本体模型、进排气系统模型、涡轮增压器模型和调节阀模型,其中蝶阀模型以工程上常用的流量系数为基础,针对柴油机排气的可压缩性进行了修正。利用该模型对调节阀的调节特性进行了计算研究。研究结果表明：蝶阀用作可调二级增压系统的调节阀在90°~60°开度区间内几乎无调节能力;在60°~0°开度区间内,能够近似地呈线性调节排气流量在阀门和高压级涡轮间的分配,同时也能实现对总增压压力的连续调节。

关键词：内燃机柴油机可调二级增压蝶阀平均参数模型

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蝶阀内部流动模拟与流场特性研究

阀门 2024年第3期 305-309页

作者：俞建国李向英俞伟余海燕万贤浙江伯特利科技股份有限公司浙江温州325105

蝶阀因结构简单、操作简便、和调灵敏、重量轻、具有良好的耐磨性和可靠性等优势普遍应用于矿山运输、石油、天然气、水电、化工等方面。但流体流动会产生涡旋造成气蚀以及密封问题的出现。本文通过SolidWorks进行三维建模,基于Fluent... 详细信息

蝶阀因结构简单、操作简便、和调灵敏、重量轻、具有良好的耐磨性和可靠性等优势普遍应用于矿山运输、石油、天然气、水电、化工等方面。但流体流动会产生涡旋造成气蚀以及密封问题的出现。本文通过SolidWorks进行三维建模,基于Fluent仿真模拟软件,对DN200蝶阀进行数值分析,探索蝶阀不同流速工况下,内部流动状态和规律,开展流场特性研究。研究发现随着流速增大,阀板两侧靠近管壁处,出现局部高速射流,介质流过阀板后,流动状态不够稳定,上下两侧均形成涡旋,也存在着一系列小涡。流道中压力逐渐增大,整体上入口压力要大于出口压力,低压区域主要集中在阀门阀板附近。

关键词：蝶阀湍流理论仿真

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蝶阀动水力矩计算及蝶板颤振消除研究

蝶阀动水力矩计算及蝶板颤振消除研究

作者：韩永东兰州理工大学

学位级别：硕士

中国虽是蝶阀的制造大国,但是对阀门相关的理论研究不足,导致阀门工业大而不强。蝶阀在化工企业、航天领域和核动力系统中广泛使用,但是工业界对蝶阀的动水力计算方法不统一,导致计算结果差异较大,从而影响阀门启闭执行机构的正确选型... 详细信息

中国虽是蝶阀的制造大国,但是对阀门相关的理论研究不足,导致阀门工业大而不强。蝶阀在化工企业、航天领域和核动力系统中广泛使用,但是工业界对蝶阀的动水力计算方法不统一,导致计算结果差异较大,从而影响阀门启闭执行机构的正确选型。本文采用数值模拟法及实验法对蝶阀动水力特性深入研究,研究工作对于提高蝶阀理论设计水平起到积极促进作用。本文主要研究工作如下:(1)针对国内外现有的各种蝶阀动水力矩计算方法多样,计算结果差异巨大的问题,本文依据平面势流理论推导了新的动水力矩系数计算公式。(2)搭建了风洞实验台,实验测得不同开度下蝶阀动水力矩,检验并修正了所推导的动水力矩系数计算公式。(3)针对实验测得的Re数范围较小的问题,采用CFD-Fluent软件计算了蝶阀动水力矩系数,在检验数值模拟可靠性的基础之上,再次修正了动水力矩系数计算公式,扩大了公式应用范围。(4)动水力矩系数随着开度增加出现两种情况。一种是在受限空间内的流体流经蝶板时,产生动水力矩系数随开度的增减而减小;另一种是大空间下,流体流经蝶板产生的动水力矩系数随着开度的增加先增大后减小,在30°左右达到最大,之后开始减小。无论是在受限空间还是大空间内,随着Re的增大蝶阀动水力矩系数增大,但增加的幅度很小。(5)针对大口径蝶阀出现的蝶板颤振问题,利用动网格技术模拟了流致振动作用下蝶板的运动行为。研究表明,蝶板后涡的形成与脱落是造成蝶板颤振的主要原因;因此,本文从旋涡的形成与脱落的角度对蝶板结构进行优化与设计,即在蝶板下板面增加螺旋筋板,抑制了蝶板后方旋涡的形成与脱落,增加了升力,使得蝶板能够保持全开状态,从而解决了蝶板颤振问题。

关键词：蝶阀动水力矩 CFD-Fluent 蝶板颤振优化设计螺旋筋板

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蝶阀控制系统开发及参数优化

仪器仪表用户 2022年第2期29卷 87-90页

作者：武德坤杭晶烽刘学勇华能太仓电厂江苏太仓215424

首先,介绍了蝶阀系统的工作原理并对循泵蝶阀系统设备的现状进行了分析。由于设备长期运行,设备老化严重,逻辑参数设计不完善,存在较大安全隐患。为保障循泵蝶阀设备的正常运行,针对设备现状介绍了热控专业对蝶阀控制系统及参数进行的... 详细信息

首先,介绍了蝶阀系统的工作原理并对循泵蝶阀系统设备的现状进行了分析。由于设备长期运行,设备老化严重,逻辑参数设计不完善,存在较大安全隐患。为保障循泵蝶阀设备的正常运行,针对设备现状介绍了热控专业对蝶阀控制系统及参数进行的优化设计工作,新控制系统具有人机交互界面友好、参数调整便捷、故障定位迅速等优点,经过优化设计改造,达到了保障设备长期安全稳定运行的预期效果,获得了成功。

关键词：蝶阀控制系统参数优化 PLC

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蝶阀串漏量问题分析及试验

中国新技术新产品 2024年第3期 71-73页

作者：王晓宇刘剑飞张新岩空军装备部驻新乡地区军事代表室河南新乡453000

本文介绍了飞机环控系统中蝶阀密封设计因素造成的泄漏问题。目前,飞机中蝶阀防止内漏的密封圈常为金属涨圈,本文对其外圆与通道的贴合度和活门板槽的密封等进行试验,所得结论如下。涨圈外圆和通道内圆应尽量匹配,应进行组合式装配并严... 详细信息

本文介绍了飞机环控系统中蝶阀密封设计因素造成的泄漏问题。目前,飞机中蝶阀防止内漏的密封圈常为金属涨圈,本文对其外圆与通道的贴合度和活门板槽的密封等进行试验,所得结论如下。涨圈外圆和通道内圆应尽量匹配,应进行组合式装配并严格要求涨圈端面的平面度,采用减少保险丝孔装配后的间隙等措施来减少蝶阀的串漏量。这样不仅能保证产品串漏量一次装试合格率,还能形成设计经验,为后续蝶阀类产品串漏量结构设计提供依据。

关键词：飞机蝶阀串漏量涨圈