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《浙江大学》 2007年
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线性特性调节蝶阀的研究

章威军  
【摘要】: 线性调节阀在流体流动与智能控制中的应用十分广泛,目前在工程界普遍推广使用的线性特性调节阀采用的是直行程阀,这种结构的阀门存在整体构造复杂、对执行机构要求较高等缺点。 本论文利用阀门设计中广泛使用的经验公式开发了多孔配流板,直接加装在普通电动蝶阀的阀板上,研发出具有线性流量特性的电动调节蝶阀产品模型,并对这类调节蝶阀产品模型的三维湍流流动进行了大量的数值分析。数值计算采用了RNGκ-ε湍流模式和非结构化网格的SIMPLE计算方法,通过对所设计的调节蝶阀产品模型在不同阀芯开度、不同流速下的数值模拟,获得了阀门流量系数(K_(vs))与阀门相对开度(θ)间的数学关系,即阀门的流量调节特性关系。 论文还专门设计制作了配置高精度流量和压差传感器的阀门特性试验装置,对创新设计所得到的调节蝶阀产品模型进行了实验研究,获得了阀门的实验相对流量系数与相对开度间的调节特性测试数据。通过将符合特性要求的蝶阀实验模型和多孔配流板实验模型进行模型扩展设计,利用阀门的几何相似准则,论文研究开发出了多种口径规格的线性特性调节蝶阀,并进行了工程化的初步设计计算。 论文还首次采用了模型设计、理论分析、数值模拟和实验研究各个过程交替进行的产品研究开发新流程,并对线性调节蝶阀研究成果进行了创新性的应用研究。数值计算和实验研究的对比结果表明,三维CFD技术进行阀门产品的研究开发是可行的、有效的,并与实验测试数据吻合良好。 论文创新研究开发的调节蝶阀具有十分理想的线性流量特性,可以应用到流体流动与控制工程中。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH134

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