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热控系统中调节阀的性能优化与控制策略

中国科技期刊数据库工业A 2025年第1期 034-037页

作者：臧鸿飞国家电力投资集团有限公司内蒙古公司白音华自备电厂内蒙古锡林浩特026200

本研究重点关注热控系统里调节阀的性能优化以及控制策略,深入剖析其于工业流程中对于系统效率和稳定性所具有的关键影响。首先探讨调节阀的性能指标以及常见问题,继而提出诸如优化设计、动态性能改进、智能监测以及流量控制算法优化等... 详细信息

本研究重点关注热控系统里调节阀的性能优化以及控制策略,深入剖析其于工业流程中对于系统效率和稳定性所具有的关键影响。首先探讨调节阀的性能指标以及常见问题,继而提出诸如优化设计、动态性能改进、智能监测以及流量控制算法优化等一系列方法,并且对经典、先进以及智能控制策略的应用展开深入研究。研究成果显示,多策略的协同配合以及智能化技术的引入,能够有效地提高调节阀的响应速度、精度和稳定性,不但为热控系统的高效运行提供了理论支持和实践途径,而且为智能化工业的发展筑牢了技术根基。

关键词：热控系统调节阀性能优化控制策略

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调节阀内瞬态空化压力脉动特性分析

振动与冲击 2022年第19期41卷 282-288页

作者：刘秀梅谢永伟李贝贝贺杰陈劲松中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 徐州工程学院电气与控制工程学院江苏徐州221018

基于计算流体动力学方法,数值研究了液压调节阀内瞬态流动及其压力脉动特性。通过对近壁面的压力信号进行频谱分析,讨论空化形态的变化过程与壁面压力波动之间的关系。结果表明:调节阀内云状空穴变化呈现出准周期性的发展过程,空化频率... 详细信息

基于计算流体动力学方法,数值研究了液压调节阀内瞬态流动及其压力脉动特性。通过对近壁面的压力信号进行频谱分析,讨论空化形态的变化过程与壁面压力波动之间的关系。结果表明:调节阀内云状空穴变化呈现出准周期性的发展过程,空化频率为565 Hz,其空化变化过程包括:附着型空穴生长、附着型空穴断裂和脱落以及游离型空穴生长和溃灭;空穴尾部近壁面处的逆压力梯度是引起反向射流的主要原因,反向射流与主流相切形成漩涡,促使附着型空穴脱落;此外,空穴发展变化也对流道内压力脉动产生影响,阀内不同截面上的平均压力变化具有相同的主导频率,且该频率与附着型空穴非定常准周期生长、断裂、脱落频率基本吻合。

关键词：调节阀非定常空化流动反向射流压力脉动数值模拟

调节阀内流型分布及利用声音突变判别流型转变的方法

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西安交通大学学报 2015年第5期49卷 116-121页

作者：曾立飞刘观伟毛靖儒袁奇王朝阳魏龙张俊杰徐亚涛西安交通大学叶轮机械研究所西安710049 神华国华(北京)电力研究院有限公司北京100025

针对流体诱发调节阀振动和噪声而影响汽轮机安全、稳定运行的问题,结合实验和数值模拟研究了阀内流型分布及流型与噪声、振动的关系。研究表明:在中小升程下调节阀内存在2种流型,其中附阀座流相对于冲击射流是一种更加稳定且噪声较小的... 详细信息

针对流体诱发调节阀振动和噪声而影响汽轮机安全、稳定运行的问题,结合实验和数值模拟研究了阀内流型分布及流型与噪声、振动的关系。研究表明:在中小升程下调节阀内存在2种流型,其中附阀座流相对于冲击射流是一种更加稳定且噪声较小的流型;不同压比调节方式下,即使同一工况也会出现这2种流型;连续改变压比会出现一种声音突变现象,该现象由附阀座流和冲击射流的转变所致;利用声音突变可以确定调节阀在中小升程下流型区域的分布范围,可为判断数值模拟所得流型的正确性提供参考。

关键词：调节阀流型振动数值模拟

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调节阀振动特征的研究进展

振动与冲击 2020年第11期39卷 1-13,21页

作者：钱锦远吴嘉懿金志江浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027

为全面认识调节阀振动问题,以近年国内工程领域调节阀振动事故案例为引,从外激振动和流激振动两个方面分析了调节阀振动产生机理,从实验方法、理论模型仿真和数值模拟三个角度总结了调节阀振动研究方法,从根源减振与传播减振两种类型回... 详细信息

为全面认识调节阀振动问题,以近年国内工程领域调节阀振动事故案例为引,从外激振动和流激振动两个方面分析了调节阀振动产生机理,从实验方法、理论模型仿真和数值模拟三个角度总结了调节阀振动研究方法,从根源减振与传播减振两种类型回顾了调节阀振动抑制措施。经过分析总结,探讨了目前研究存在的主要问题,并给出了展望:流激振动机理研究还不够完善,不同类型的流激振动无法区分,应建立特征识别技术,并开展竞争机制研究;实验方法与理论模型仿真各有局限,有待提高。不同数值模拟方法的准确性与资源消耗比较有待探索;应建立调节阀品位评价体系,对高品位调节阀开发根源减振措施,对低品位调节阀选用传播减振措施。

关键词：调节阀振动机理研究方法抑制措施

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调节阀阀芯变开度振动分析

仪器仪表学报 2007年第6期28卷 1087-1092页

作者：马玉山相海军傅卫平李德信原大宁西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

利用ANSYS软件建立了可变压差下自动调节阀阀门内部流场模型以及阀芯模型,对流场和阀芯进行耦合力学分析阀芯的大位移运动,同时做实验验证此方法。用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元计算方法分析流场。阀芯和流场有大位移运动的共同边界... 详细信息

利用ANSYS软件建立了可变压差下自动调节阀阀门内部流场模型以及阀芯模型,对流场和阀芯进行耦合力学分析阀芯的大位移运动,同时做实验验证此方法。用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元计算方法分析流场。阀芯和流场有大位移运动的共同边界采用流体-固体耦合约束,并在计算中采用预测-多步校正算法,避免了反复迭代所导致的过大计算量。通过理论研究和实验发现,当由气动执行机构控制的调节阀开度调节时,阀芯有个振动的过程,且阀芯的振动是一种有规律的衰减振动。

关键词：调节阀 ALE有限元法预测-多步校正法开度调节振动

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调节阀振动对阀内流场影响的数值模拟

中国电机工程学报 2015年第8期35卷 1977-1982页

作者：曾立飞刘观伟毛靖儒武剑波王顺森张俊杰徐亚涛西安交通大学叶轮机械研究所陕西省西安市710049 神华国华(北京)电力研究院有限公司北京市朝阳区100025

调节阀振动问题在高参数汽轮机中普遍存在,已严重影响到机组运行的经济性和安全性。调节阀振动为复杂的流固耦合,依靠数值模拟揭示由流体诱发振动的原因逐渐成为重要的手段,但是目前针对调节阀的大部分数值模拟并未考虑阀杆系统振动对... 详细信息

调节阀振动问题在高参数汽轮机中普遍存在,已严重影响到机组运行的经济性和安全性。调节阀振动为复杂的流固耦合,依靠数值模拟揭示由流体诱发振动的原因逐渐成为重要的手段,但是目前针对调节阀的大部分数值模拟并未考虑阀杆系统振动对阀内流场的影响。该文在数值模拟中利用Fluent中动网格模块和UDF函数,对比分析了阀碟在静止和不同振幅、振动频率下对阀内流场的影响。在网格变形中使用了一种新颖的网格控制方法,即固定阀碟边界层网格使网格在较大尺度区域变形,确保了数值计算准确、顺利的进行。数值计算结果表明当阀碟顶端振幅小于0.6 mm时,阀碟上压力呈现随机波动;当阀碟顶端振幅为1mm时,阀碟上压力随阀碟移动出现明显的周期性波动,此时数值模拟应考虑阀杆系统振动的影响。随着振动频率的增加,阀碟上周期性的压力波动逐渐滞后于阀碟移动,当频率达到193.6 Hz时周期性波动消失。

关键词：调节阀数值模拟动网格流型流固耦合

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调节阀多测点空化诱导振动敏感性分析

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 125-132页

作者：刘秀梅韦建秋龙正李贝贝孙深圳中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 山东中烟工业有限责任公司山东济南250014

针对调节阀阀体不同测点处对流道内空化敏感性存在差异问题,开展了不同测点处空化诱导振动的差异性研究和空化发展状态敏感程度分析。搭建了调节阀空化振动加速度信号采集试验平台,同步采集了多测点处调节阀空化诱导振动的加速度信号。... 详细信息

针对调节阀阀体不同测点处对流道内空化敏感性存在差异问题,开展了不同测点处空化诱导振动的差异性研究和空化发展状态敏感程度分析。搭建了调节阀空化振动加速度信号采集试验平台,同步采集了多测点处调节阀空化诱导振动的加速度信号。提出了加速度级比率和重心频率两个表征参数,并利用1/3倍频程谱对调节阀空化振动信号频谱进行划分,最终得到对空化发展最敏感的频带和测点位置。结果表明:调节阀阀体同一表面测点振动信号呈现相似性,不同表面测点信号差异性较大,即调节阀振动信号表现为各向异性;空化状态的发展主要引起中心频率10000 Hz以上的频带振动强度增大,适合作为监测调节阀空化状态的特征频带。

关键词：振动调节阀各向异性加速度级比率重心频率 1/3倍频程分析