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《武汉大学》 2005年
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应用Fluent研究阀门内部流场

韩宁  
【摘要】:阀门是一种通用设备,它被广泛应用于航空航天、国防建设、工农业生产、市政建设、交通运输和日常生活中。对阀门的要求,一是控制可靠,二是阻力小(正常运行时),因此其结构是关注的重点。过去人们侧重于从机械的角度研究其结构。由于阀门的内部结构比较复杂,流型多变,因此从水力的角度开展阀门内部流动分析的研究,特别是大口径专用阀门的流场研究,有重要的理论意义和实用价值。Fluent软件是目前流场计算功能最全、使用最广的软件,本文利用该软件计算了不同类型的阀门,包括喷射器的内部流场,为该类型研究提供了基础。本文的研究有一定的理论意义和较大的实用价值,对开发新型结构阀门、推进该项研究有积极意义。 论文的主要内容包括: (1) 简述了阀门研究的现状与发展,在分析与总结国内外流体流动模拟研究的基础上,探讨开展阀门内水流运动数值模拟的意义; (2) 对特定型号的射流泵进行了内部流场的数值模拟研究,并与实验数据相比较,验证了应用Fluent进行数值模拟的可行性和可靠性; (3) 针对调流阀的特点,对特大口径环喷式流量调节阀进行流场计算,其设计指导思想如下: 1、控制旋涡,减小旋涡区,减小涡的强度; 2、控制压力分布,使阀体受力更均匀,改善局部应力状态,提高阀门使用的安全性; 3、最小绝对压力高于水的汽化压力,不产生汽蚀。 同时,兼顾到调流阀自身的两个主要矛盾:消能与振动的矛盾、调流与过阀损失的矛盾,从水力的角度对该阀进行了优化设计。 (4) 对桁架式蝶阀进行了三维流动计算,并通过对计算结果的分析,得出了对工程设计与运行管理有益的结论与建议。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV136

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 刘健;李福堂;;基于Fluent的蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
2 刘健;李福堂;;蝶阀流场的数值模拟及分析[J];阀门;2008年03期
3 张亮;关凯书;王志文;刘树明;;Fluent模拟验证187137-IP减压阀阀芯失效机理[J];腐蚀与防护;2008年05期
4 刘健;李福堂;;大口径蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];流体机械;2008年09期
5 李余良;王银燕;赵茹嫦;;船用柴油机相继增压系统电磁阀三维流动数值模拟[J];内燃机与动力装置;2011年03期
6 方鑫;童成彪;;聚流式调节阀的数值模拟研究[J];西北水电;2012年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张月蓉;基于瞬态模型的大流量调节阀故障监测与诊断方法的研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石丽君;风场中沙粒阻力及流场特性的数值研究[D];兰州大学;2011年
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6 杨才洪;闸阀启闭过程磨损机理及流场模拟分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 李余良;柴油机相继增压蝶阀气动控制系统性能分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 栾孟贵;液压支架用双级卸载保护安全阀特性仿真与试验系统研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 朱延松;EBH-120掘进机有关零部件动力学特性研究[D];安徽理工大学;2007年
10 魏新芳;石油割缝筛管及其防砂技术研究[D];中国石油大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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3 赵现新;气体穿过固定阀的流体力学性能及数值模拟[D];浙江工业大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
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6 刘健;李福堂;;基于Fluent的蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
7 王训宏;王快社;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与试验分析[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
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10 杨俊杰;李强;王斌杰;;200km/h电力机车气动性能风洞试验与数值模拟[J];北京交通大学学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 潘永地;;利用常规气象观测风资料计算湍流统计特征量的探讨[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
3 郭伟;宋欣;张雪;许红静;;水轮发电机流固热耦合仿真分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
4 张家忠;孙旭;雷鹏飞;;低速气流中二元叶片颤振数值模拟与Hopf分岔分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
5 季刚;钱战森;高振勋;;横向声速射流与超声速来流干扰流动声场数值模拟[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年
6 栾辉宝;徐辉;陈黎;陶文铨;;FVM与LBM分区耦合模拟远场边界条件下的圆柱绕流[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 夏树宁;吴宗成;朱自强;;预处理方法在全速度流场中的应用研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
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9 黄娟;张志国;陈汝钢;方成跃;;船用径向滑动轴承油膜润滑的数值模拟[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
10 曾和义;;网格质量对数值模拟的影响[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 刘芬;注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟[D];华中科技大学;2010年
6 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
7 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
8 杨党国;内埋武器舱气动声学特性与噪声抑制研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
9 黄钰期;基于场协同原理的车用冷却系统流动传热耦合分析与结构优化[D];浙江大学;2010年
10 张朝能;高原山区地形条件下城市重气泄漏风洞实验与数值模拟[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高振周;煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究[D];河南理工大学;2010年
2 包金哲;煤化工气液固多相流管道磨蚀机理及仿真预测研究[D];浙江理工大学;2010年
3 刘博;叶片式流体设备数字化研发与优化研究[D];郑州大学;2010年
4 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
5 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
6 张波;缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 陈林;仿生鳍在船舶减摇中的应用与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李琦;某16V型柴油机相继增压性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李秀娟,何家梅,胡春娥,王长刚;用X光射线衍射法定量分析碳化硅砖的矿物组成[J];鞍钢技术;2002年04期
2 李家春;;LARGE EDDY SIMULATION OF COMPLEX TURBULENT FLOWS:PHYSICAL ASPECTS AND RESEARCH TRENDS[J];Acta Mechanica Sinica;2001年04期
3 李震,肖勇全;空调系统中调节阀的选择、安装与调试[J];安装;2003年06期
4 刘健;李福堂;;基于Fluent的蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
5 张安峰,王豫跃,邢建东;不锈钢与碳钢在液固两相流中冲刷腐蚀特性的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年02期
6 王龙;圆柱绕流的LBM模拟[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
7 王晋军,连淇祥;后向台阶层流边界层分离实验研究[J];北京航空航天大学学报;1993年01期
8 戴梧叶,马彬,张国舟,刘宇;减压器特性实验研究[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
9 赵景茂,顾明广,左禹;碳钢在二氧化碳溶液中腐蚀影响因素的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年05期
10 黄天斌,刘敬明,钟国仿,唐伟忠,佟玉梅,吕反修;大面积无衬底自支撑金刚石厚膜沉积[J];北京科技大学学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 朱冬;杨庆俊;包钢;;基于FLUENT的气缸充放气二维非定常流场研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
2 陈亚林;汪新丽;毛德强;苏培学;焦艳;;三峡工程二期蓄水过程中生活饮用水监测分析[A];重庆市预防医学会2005年学术交流会论文集[C];2005年
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4 熊珍琴;王如竹;吴静怡;李郁武;;基于fluent软件的热泵热水器水箱温度场数值模拟[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
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1 薛兆鹏;基于流场和结构优化的搅拌桨设计/制造集成技术研究[D];天津大学;2003年
2 李海军;喷射器性能、结构及特殊流动现象研究[D];大连理工大学;2004年
3 王传礼;基于GMM转换器喷嘴挡板伺服阀的研究[D];浙江大学;2005年
4 徐进;高温高压高产腐蚀气井完井管柱及井口装置损坏机理研究[D];西南石油学院;2005年
5 王世宇;基于相位调谐的直齿行星齿轮传动动力学理论与实验研究[D];天津大学;2005年
6 方磊;神华煤液化残渣及水煤浆的燃烧特性研究与数值模拟[D];浙江大学;2006年
7 姜云春;基于模型的控制系统鲁棒故障诊断技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 王其军;瓦斯监测系统故障智能诊断技术研究[D];山东科技大学;2007年
9 张德利;基于贝叶斯网络的故障智能诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
10 韩晓娟;多源信息融合技术在火电厂热力系统故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄艳;横轴式掘进机动态模型的建立及动力学行为的研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
2 任呈强;N80油管钢在含CO_2/H_2S高温高压两相介质中的电化学腐蚀行为及缓蚀机理研究[D];西北工业大学;2003年
3 黄钰期;非结构网格差分求解方程和商用软件Fluent的应用[D];浙江大学;2003年
4 张文博;可靠性数值模拟方法及其应用的研究[D];西北工业大学;2002年
5 刘干;节流阀结构研究与流场数值模拟分析[D];西南石油学院;2003年
6 董刚;材料冲蚀行为及机理研究[D];浙江工业大学;2004年
7 王海伟;齿轮系统自适应多自由度动态特性及结构分析的研究[D];西北工业大学;2004年
8 赵妍;应用FLUENT对管路细部流场的数值模拟[D];大连理工大学;2004年
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10 王贺春;TBD234V12柴油机相继增压技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【二级引证文献】
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1 周明健;唐铃凤;王玉勤;;基于CFD的电动截止阀内流道数值模拟及改进设计[J];巢湖学院学报;2011年06期
2 晏宇;崔硕;陈洋;王炳威;张晓川;刘畅;;船用消防阀流阻系数模拟测定方法的探讨[J];阀门;2009年05期
3 张耀平;马东平;丁天伟;杨洋;;超音速风洞大口径蝶阀流场分析及改进[J];阀门;2011年05期
4 白玉川;贾立新;季则舟;王宇;;船坞竖井闸阀输水廊道水力特性的数值模拟研究[J];港工技术;2012年02期
5 张海伟;秦曼华;;KD―ZBJ果酱包装机减速器齿轮传动系统动态特性数值分析[J];中国农机化;2012年06期
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9 章永华;何建慧;章瑜;;加强筋对大口径中心型蝶阀流动特性影响的数值分析[J];机械;2013年03期
10 崔铭超;唐科范;刘桦;;基于CFD技术的阀门内流道优化[J];水动力学研究与进展A辑;2010年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吕和生;船用湿式多片摩擦离合器耦合分析及试验研究[D];重庆大学;2010年
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3 曹芳;大流量煤气压力调节阀流固耦合机理及动态特性研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦鑫鑫;基于虚拟样机技术对EBZ-135型悬臂式掘进机截割减速器的研究[D];太原理工大学;2011年
2 夏宏杰;船用多液动蝶阀启闭控制液压系统研究[D];武汉理工大学;2011年
3 郎华;煤层气发动机空燃比控制关键技术研究[D];山东理工大学;2011年
4 何泽银;湿式摩擦离合器调压阀流场仿真及结构优化[D];重庆大学;2010年
5 齐亚茹;含固体颗粒流体用安全阀自动冲洗装置的研究[D];河北工业大学;2011年
6 王宇;船坞竖井闸阀灌水廊道水力特性的数值模拟研究[D];天津大学;2012年
7 王翊;蒸汽管路阀门流动与噪声源特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 张志明;一回路主止回阀结构优化及流体力学分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 李余良;柴油机相继增压蝶阀气动控制系统性能分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 孙灿亮;一回路止回阀强度分析及优化设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 牛永生,张长松,路有昌,戴海潮,彭聪虎;运用热相似理论确定对流换热系数α[J];安阳师范学院学报;2000年02期
2 左正兴,邹文胜,廖日东;发动机曲轴CAD系统研究[J];北京理工大学学报;1997年02期
3 于波;弱可压缩流体流动模型及数值求解[J];长江科学院院报;2001年01期
4 严兆大,俞小莉,张海峰,王根生,沈宏泉,胡章其,沈瑜铭;风冷柴油机气缸盖热负荷及换热边界条件的研究[J];车用发动机;1994年04期
5 张红兵,杨世文,王海成;曲轴有限元自由模态分析[J];车用发动机;1996年02期
6 朱信群,吕仲军,杜彦良,郝华增,贾粮棉;发动机缸盖螺栓动态载荷分析[J];车用发动机;1996年03期
7 唐景林,张利伟,聂绍珉;圆锥形零件充液拉深的数值模拟研究[J];燕山大学学报;1999年03期
8 全玉云,吴昌华;柴油机组合活塞三维弹性接触计算[J];大连铁道学院学报;1997年04期
9 高训涛,季忠,孙胜,陈树明,逯宪斌;闭式数控回转头压力机机身有限元分析[J];锻压机械;1999年05期
10 张云海;环喷式调节阀的开发与应用[J];阀门;1998年01期
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1 周文斌;敏政;张玉良;;混流式水轮机蜗壳改造的型线优化及数值模拟[J];甘肃科学学报;2006年04期
2 白玉华;朱勇;马林伟;刘百仓;;平流式沉淀池内水流运动的数值模拟[J];西南给排水;2008年02期
3 钱正平;蔡瑞初;孙弘;梁满发;洪毅;;车灯线光源的优化设计[J];工程数学学报;2003年05期
4 Yarbana EL Houssein;孙友宏;Mohammed Hazaea;;消泡压力对消泡率的影响及基于数值模拟的消泡器结构优化设计[J];世界地质;2010年03期
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3 于帆;张欣欣;张炳哲;焦吉成;苏秀梅;;顶燃式热风炉燃烧室烧嘴角度的优化设计[A];第七届全国工业炉学术年会论文集[C];2006年
4 丁杰;王博;;计算流体力学在废水生物处理反应器优化设计运行中的应用[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
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10 葛文彬;徐志文;蒋俊;;试论四川“三江”地区水资源与“南水北调”中线方案联合运作在我国跨世纪水资源战略中的地位[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张朝辉 通讯员 范沛锋;张基尧考察南水北调保定段工程[N];保定日报;2005年
2 本报记者 郭亚林;南水北调:库区奉献很大 问题亟待解决[N];中国经济导报;2005年
3 本报记者 苏冠群;专家为提高南水北调技术水平建言[N];中国水利报;2005年
4 本报采访组 李先明 王慧梅 盛家宝 贾志成 苏冠群;南水北调:复杂串起资源配置大通道[N];中国水利报;2005年
5 中国计量科学研究院王东伟;“西气东输”、“南水北调”准确计量[N];中国国门时报;2003年
6 记者 孙燕;确保南水北调济宁段水质安全[N];济宁日报;2008年
7 通讯员 马维松 王国富 姜兆清;制止毁坏南水北调输水河堤事件[N];中国水利报;2008年
8 记者 徐斐;国务院考核组来我市检查南水北调山东段治污情况[N];济宁日报;2008年
9 记者 陈磊;南水北调办:心系移民建设优质惠民工程[N];科技日报;2008年
10 本报记者 赵永平;南水北调梦成真[N];人民日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘百仓;沉淀池工况的数值模拟及流场测量[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 罗辉;南水北调改善南四湖水流水质特性及湖滨带控污技术研究[D];河海大学;2006年
3 王俭;高垂直段风冷封闭母线三维场仿真分析及结构优化设计[D];沈阳工业大学;2009年
4 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
5 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
6 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
7 杨菁;高功率固体激光装置的优化设计及综合评估方法研究[D];山东大学;2005年
8 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
9 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
10 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩宁;应用Fluent研究阀门内部流场[D];武汉大学;2005年
2 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
3 张辉辉;有限体积法在分期导流束窄河道流场二维数值模拟中的应用研究[D];武汉大学;2005年
4 周文斌;基于混流式水轮机蜗壳改造的型线优化及其数值模拟[D];兰州理工大学;2006年
5 袁敏;600MW机组斜流式循环水泵三维流场分析及叶型优化设计[D];华北电力大学(北京);2006年
6 林伟波;垂向密度变化的环境流体中射流特性的数值研究[D];河海大学;2006年
7 张念;桥墩壅水的数值模拟[D];北京交通大学;2008年
8 邹晓轩;熔体自干扰流动的形成及影响因素的CAE技术分析[D];湘潭大学;2005年
9 李允昌;465Q内燃机冷却水泵的优化设计[D];广西大学;2008年
10 许杰;薄壁管数控弯曲精确成形过程参数优化研究[D];西北工业大学;2006年
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