潜艇通海阀内流场仿真与优化设计

采用 CFD方法研究某新型直角通海阀的内部流场特性,并基于模拟结果,采用三种措施对阀门流道进行优化设计。经优化后,不同流量下进水工况的总压损失减小了14.5%~23.46%,出水工况的总压损失减小了24.6%~29.6%。根据 JB/T 5296-1991进行的流阻试验发现,通海阀进出口压差的试验值与计算值误差不超过12%,验证了数值计算的可靠性。     

潜艇通海阀内流场仿真与优化设计

采用CFD方法研究某新型直角通海阀的内部流场特性,并基于模拟结果,采用三种措施对阀门流道进行优化设计。经优化后,不同流量下进水工况的总压损失减小了14.5%~23.46%,出水工况的总压损失减小了24.6%~29.6%。根据JB/T 5296-1991进行的流阻试验发现,通海阀进出口压差的试验值与计算值误差不超过12%,验证了数值计算的可靠性。     

极地船蝶阀及管道内不同开度下海水—冰晶两相流流场特性及冲蚀数值模拟

文章以极地船海水冷却系统中的蝶阀及管道为研究对象,在Fluent平台上采用RNG k-ε湍流模型及DPM模型,计算得到了海水—冰晶两相流在蝶阀管道中的流场特性及冲蚀磨损,并选取3个有代表性的蝶阀开度即30°、60°和90°的计算结果进行对比。研究结果发现:蝶阀的开度越大,流场越稳定。各开度下阀板前、后缘与管壁间都存在2个高速区,且阀板前后压差随开度增大而减小,阀板后存在负压区域,涡流现象随开度增大逐渐消失。此外,蝶阀开度越大,蝶阀受到冰晶颗粒的冲蚀磨损越小,最大冲蚀速率也随之减小。研究还得到了蝶阀管道受冲蚀磨损较严重的位置,为船用蝶阀在不同工况下提供科学预测和参考。     

凝水系统水位调节阀流量系数特性研究

水位调节阀作为汽轮机凝水系统的重要组成设备,其开度的变化会改变阀流量系数以及整个系统的阻力特性。为研究不同工况下水位调节阀的工作特性,通过伯努利方程,对调节阀流量系数进行公式推导,得到调节窗口面积比对流量系数的影响及变化规律。通过数值模拟手段研究水位调节阀的流量系数,分析不同压差、不同开度对流量系数的影响,通过公式计算及数值模拟结果的对比,验证计算方法的正确性,并为数值模拟计算流量系数的方法提供理论支撑。采用本次计算所得流量系数对凝水系统进行计算,得到了较好的计算结果。     

高压差流量调节阀流道低噪声优化设计

针对船舶海水系统流量调节阀节流噪声突出的问题,采用计算流体力学的方法对流量调节阀在大压差工况下的内部流场分布进行仿真计算。基于原调节阀内流道流场计算结果,对调节阀流噪声产生的机理和原因进行分析。根据流量调节阀噪声产生原因,结合阀门低噪声设计的基本理论,对流量调节阀的内流道进行优化设计。对优化流道的流场计算结果表明,优化后的流量调节阀最高流速有效降低,阀后低压区面积减小,分割流道设计使阀芯内漩涡消除,阀后漩涡强度减弱,从根本上降低阀门流噪声,为流量调节阀的低噪声优化设计提供指导性建议。     

船舶主滑油系统流量特性研究

船舶主滑油系统用于向高速运转的汽轮机、减速器、增压机组等主、辅设备提供润滑和冷却介质,主滑油系统在不同运行工况下,其流动参数会发生显著变化。本文通过搭建与实船一致的主滑油系统试验平台,运用流量计及流量传感器并辅以压力传感器对各工况条件下各用油设备滑油流量和设备进口处滑油压力进行在线监测统计分析,最终得到船用主滑油系统在不同工况下,流动参数显著变化时的流量分配特性。试验结果表明,在不同工况下,尽管滑油压力参数发生了较大变化,但总滑油流量分配情况未出现明显变化,各设备滑油分配比例变化小于1%。该结论对同类型号主滑油系统的调试提供了试验依据及数据支撑,具有一定的指导意义。     

基于Fluent的滑阀阀口流动特性仿真分析

运用流场仿真软件Fluent对滑阀阀口流道进行了流动特性的仿真分析,研究了不同沉割槽尺寸、开度下的压力分布截面图、速度分布截面图和三维流线图,以减小阀口在启、闭过程中的不利影响因素。     

油船货油加热蒸汽供给阀的液动控制设计

为实现货油蒸汽供给阀开度的自动控制,设计蒸汽供给阀动作的液动控制方案,通过主动油缸和从动油缸的运动关系,实现对蒸汽供给阀开度的远距离控制。确定以液压为动力源的计算机控制比例溢流阀,搭建主动油缸和从动油缸带动蒸汽供给阀系统实验平台,先对主动油缸和从动油缸跟随性、偏差性、可控性进行系统测试,再进行阀门开度PID控制的测试。结果表明,蒸汽供给阀的液动控制方案实现对蒸汽供给阀阀门开度的自动控制。     

新型泄放水调节阀工作特性试验研究

论文研究的泄放水调节阀其原理是通过控制伺服活塞所受的压差来实现阀门各个工作状态之间的转换。为了获得该调节阀的动态响应特性并验证其动作可靠性,在模拟的试验回路上,对阀门的压力特性、密封特性和动作寿命等进行了研究。试验结果表明:阀门动作响应快,工作状态转换平稳;阀头行程最大偏差为0.53%,调节阀磨损小,工作寿命长;旁通阀与调节阀可共同调节流量;增加阀杆直径可提高阀门流量;且该调节阀可在高压差工况下在小范围内调节流量,且降压效果良好。     

高压差大流量蒸汽阀流量数值计算方法

在可压缩流体的流量常用计算公式的基础上,结合蒸汽阀流量特性和数值仿真计算的特点,确定了喷管流量计算公式和临界压差系数相结合的蒸汽阀流量数值计算方法。流量公式修正后,该蒸汽热力系统蒸汽阀后集汽箱压力变化的仿真结果与实测水平比较接近,确认了该蒸汽阀流量数值计算方法的合理性,该方法可为后续工程设计提供参考。