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套筒调节阀节流件正向设计方法

流体机械 2022年第11期50卷 27-36页

作者：王伟波郝娇山蒋永兵廖静周忠云重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707 重庆川仪调节阀有限公司重庆400707

针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合A... 详细信息

针对调节类阀门流量调节性能差引发的阀门调节不稳定及振动等问题,以窗口型套筒调节阀和多孔式套筒调节阀为研究对象,基于调节阀节流方程、调节特性理论方程和节流件几何设计方程,对其节流件进行了等百分比流量特性的理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体仿真分析,开展了节流件的正向设计方法研究。以DN200-Cvmax300的窗口型套筒调节阀和DN250-Cvmax200的多孔式套筒调节阀等百分比流量特性的节流件为例,进行了其正向设计和仿真验证。结果表明,两调节阀仿真流量特性曲线和理论流量特性曲线趋势均高度吻合;对窗口型套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-2%~3%之间;对多孔式套筒调节阀,各开度下仿真Cv和理论Cv误差均在-8%~6%之间。研究结果可以为因节流件设计不合理导致的调节阀不稳定调节及振动等问题提供解决思路,为行业的发展提供助力。

关键词：节流件正向设计流量特性理论分析流体仿真

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矩形窗口球阀流体控制性能研究

机床与液压 2023年第1期51卷 177-182页

作者：杨恒虎刘柏圻廖静王伟波重庆川仪调节阀有限公司重庆401121 重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707

针对国内球阀适用工况少的现状,提出矩形窗口球阀,并采用有限元仿真分析方法,获得口径为DN50、窗口宽度为25 mm的矩形窗口球阀阀内流体的速度分布、流线分布及压力分布,分析其流场控制性能。此外,还分析了不同窗口宽度的矩形窗口球阀的... 详细信息

针对国内球阀适用工况少的现状,提出矩形窗口球阀,并采用有限元仿真分析方法,获得口径为DN50、窗口宽度为25 mm的矩形窗口球阀阀内流体的速度分布、流线分布及压力分布,分析其流场控制性能。此外,还分析了不同窗口宽度的矩形窗口球阀的流通面积变化规律和流量控制性能。分析结果表明:矩形窗口球阀在开启过程中形成的“S”形流道,实现了两级降压,扩大了压力控制范围;在流量控制方面,其控制性能与流通面积的变化规律呈现相关性与差异性,多数宽度的窗口球阀呈现等百分比特性,且流量变化率随窗口宽度的增加而增大;但也有少数小宽度的窗口球阀呈线性特性。

关键词：矩形窗口球阀流体控制性能流通面积有限元分析

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高调节性控制阀结构设计与分析

液压与气动 2023年第3期47卷 182-188页

作者：杨恒虎刘柏圻王伟波廖静重庆川仪调节阀有限公司重庆401121 重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707

针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流... 详细信息

针对某冶钢厂的流量控制需求,设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构,并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场,得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流量对比分析,验证了设计的准确性。结果表明,标准的等百分比和线性调节特性均不能满足用户的调节要求,而特殊设计的调节特性及阀内件结构可满足用户实际的控制需求,达到了设计目标,为具有高调节性的控制阀设计提供了参考。

关键词：控制阀调节特性有限元

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套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究

机床与液压 2022年第15期50卷 97-104页

作者：王伟波郝娇山周忠云张丽芳张建伟重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707 重庆川仪调节阀有限公司重庆400707

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基... 详细信息

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明:阀门在5%和10%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差较大;在20%~100%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内,且流量控制精度较高;节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大;理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合,验证了所提方法的正确性。

关键词：节流窗口型线参数化设计流体仿真

控制阀气动薄膜执行机构吊环螺栓断裂失效分析

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热加工工艺 2023年

作者：郝娇山周志强孙德恩李黎蒋永兵程千重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆川仪调节阀有限公司西南大学材料与能源学院

应用于石化管线上的某公司控制阀气动薄膜执行机构用吊环螺栓在紧固螺栓螺母后发生断裂，通过化学成分检测、力学性能检测、微观形貌观察、显微组织观察、能谱等方法分析了断裂原因。结果表明：断裂螺栓为脆性断裂，具有明显的解理断裂... 详细信息

应用于石化管线上的某公司控制阀气动薄膜执行机构用吊环螺栓在紧固螺栓螺母后发生断裂，通过化学成分检测、力学性能检测、微观形貌观察、显微组织观察、能谱等方法分析了断裂原因。结果表明：断裂螺栓为脆性断裂，具有明显的解理断裂特征。断裂螺栓的螺纹齿顶存在内部裂纹、杂质钙化物和凹坑等缺陷，抗拉强度低于标准值。在螺栓紧固后，其加载力值接近/超过螺栓的抗拉强度时在缺陷处形成裂纹源并快速扩展，导致断裂。

关键词：执行机构吊环螺栓断裂失效脆性断裂

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介质流向对偏心旋转阀冲蚀的影响

液压与气动 2021年第1期45卷 163-168页

作者：刘柏圻王伟波廖静杨恒虎重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707 重庆川仪调节阀有限公司重庆400707

针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流... 详细信息

针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流闭更有利于流体流动;两种流向的有效流量调节开度均在0~70°;开度越小,流体流动越紊乱;流闭模型腔内旋涡远少于流开模型,流动稳定性更好,更有利于防止阀门的冲蚀破坏。在某些工况,若流开的阀门冲蚀、振动和噪声严重,可以考虑采用流闭流向。

关键词：偏心旋转阀介质流向调节特性流体仿真冲蚀

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三偏心蝶阀密封压力影响因素分析

液压与气动 2021年第6期45卷 178-182页

作者：杨恒虎郝娇山王伟波廖静重庆川仪调节阀有限公司重庆401121 重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析... 详细信息

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析结果表明,三偏心蝶阀密封压力分布不均匀,阀轴附近存在低密封压力过渡区。合理设计密封圈,可改善密封压力分布情况和增大过渡区密封压力值,提高三偏心蝶阀密封性能。

关键词：三偏心蝶阀密封压力影响因素全金属密封圈

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LNG超低温调节阀阀杆流激共振分析

振动与冲击 2021年第3期40卷 218-225页

作者：王伟波郝娇山刘柏圻杨恒虎李树勋重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400707 重庆川仪调节阀有限公司重庆400707 兰州理工大学石油化工学院兰州730050

针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信... 详细信息

针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),获得流体施加于阀杆上的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到阀塞和阀杆组件的流固耦合模态振型和模态频率。通过两种频率的比较对各开度下的调节阀阀杆流激共振问题进行了深入研究。结果表明,调节阀各开度下阀塞和阀杆组件上的压力脉动峰值频率均在60 Hz以内,而其各阶流固耦合模态频率均大于120 Hz,压力脉动频率避开了固有频率,阀杆不会发生流激共振现象。

关键词：超低温调节阀瞬态流场流固耦合模态分析阀杆流激共振

汽轮机盘车底座基准面铣削变形的仿真分析与研究

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制造技术与机床 2020年第8期 173-177页

作者：廖静李小江郝娇山刘柏圻重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所重庆400700

基于盘车底座基准面的铣削工序,建立了装夹和加工受力模型,计算了铣削力值。采用了有限元仿真方法,分别建立了装夹仿真模型和加工仿真模型,对基准面的受力变形进行了仿真分析。采用了工艺试验方法,对相同工况下的仿真结果进行了验证。... 详细信息

基于盘车底座基准面的铣削工序,建立了装夹和加工受力模型,计算了铣削力值。采用了有限元仿真方法,分别建立了装夹仿真模型和加工仿真模型,对基准面的受力变形进行了仿真分析。采用了工艺试验方法,对相同工况下的仿真结果进行了验证。分析表明:装夹时,千斤顶的使用可以有效减小重力对盘车底座变形的影响,千斤顶在位置③处施加4000 N力(图6),变形量最大减小85%;仿真中基准面最大变形值为0.010915 mm;试验中基准面的最大变形量为0.02 mm,均小于基准面平行度要求0.04 mm。

关键词：汽轮机盘车仿真铣削