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流体机械 2019年第4期47卷 31-38页

作者：钟功详范德刚张兴薛刚祝令闯西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室成都610500

调压器作为城镇燃气系统中的核心部件,对于天然气的运输与运用起着至关重要的作用。针对目前调压器在高压差、大流量情况下不能很好使用的现状,设计出一款轴流式迷宫活塞燃气调压器。通过多级降压的形式实现在高压差、大流量情况下自力... 详细信息

调压器作为城镇燃气系统中的核心部件,对于天然气的运输与运用起着至关重要的作用。针对目前调压器在高压差、大流量情况下不能很好使用的现状,设计出一款轴流式迷宫活塞燃气调压器。通过多级降压的形式实现在高压差、大流量情况下自力式调节降压工作。首先运用三维建模软件Pro/E对所设计的调压器进行三维模型的建立;其次对模型进行简化处理后导入有限元分析软件ANSYS CFX里进行流场仿真分析,验证调压器符合设计要求;最后基于数值模拟的结果分析调压器在结构上存在的不足,并对其进行了结构改进,结果表明改进后的调压器有较好的应用意义。

关键词：迷宫调压器迷宫盘片设计多级调压流场分析

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轴流式迷宫活塞燃气调压器设计及数值模拟

轴流式迷宫活塞燃气调压器设计及数值模拟

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作者：薛刚西南石油大学

学位级别：硕士

调压器作为城镇燃气系统中的核心部件,对于天然气的运输与运用起着至关重要的作用。但在该领域国内研发大多以仿制为主,多次的样机加工和试验使研发周期与成本大大增加,极不利于技术创新水平的提高。研究的内容也大都停留在原理分析或... 详细信息

调压器作为城镇燃气系统中的核心部件,对于天然气的运输与运用起着至关重要的作用。但在该领域国内研发大多以仿制为主,多次的样机加工和试验使研发周期与成本大大增加,极不利于技术创新水平的提高。研究的内容也大都停留在原理分析或者试验验证的阶段,尤其是针对于高压差工作条件下调压器内部的可压缩流动几乎没有深入的研究,更无法提供有效的参考。本文根据目前直力式调压器在高压差大流量的情况下不能很好使用的现状,拟对目前的直接式调压器进行设计改进,设计出一款轴流式迷宫活塞燃气调压器使得其能够在高压差、大流量情况下工作。参照伯努利方程,在介质为可压缩气体情况下对调压器迷宫盘片的设计做了理论推导,包括迷宫盘片转弯级数的确定、迷宫流道数量的确定、以及迷宫盘片数量的确定,以及参照文献,确定迷宫盘片入口尺寸等。根据初始条件设计出第一级迷宫盘片降压结构以及第二级活塞式阀芯降压结构。本文提供了两种可供选择的方案,根据方案的对比,选择出比较合理的方案进行调压器的整体设计工作。运用三维建模软件Pro/E对所设计的调压器进行三维模型的建立,并且对模型进行简化处理以便于导入到有限元分析软件ANSYS CFX里进行流场的仿真。有限元分析的目的在于验证所设计的调压器是否达到设计的要求。经过有限元的模拟验证结果显示,本文所设计的调压器基本上达到要求,并且本文还对不同盘片数量进行了模拟。针对模拟的结果可以看出设计的调压器在结构上存在着一些不足,需要做进一步的结构改进。对迷宫盘片流道,以及出口盘片结构做了相应的改进。为了取到后端稳定的压力值,本文还增加了一个取后端压力的信号管,并且对弹簧进行了优选。

关键词：迷宫调压器迷宫盘片设计多级调压流场分析

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