基于cfd的滑板式调节阀流场的数值模拟及结构优化

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50120802306重庆理工大学硕士学位论文基于CFD的滑板式调节阀流场的数值模拟及结构优化研究生：刁富强指导教师：许洪斌教授学科专业：机械设计及理论研究方向：传动及其系统的理论与应用培养单位：机械工程学院论文完成时间：2015年3月25日论文答辩日期：2015年5月21日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50120802306Master'sDissertationofChongqingUniversity

2、ofTechnologyNumericalSimulationofFlowFieldandStructureOptimizationofSlideControlValveBasedonCFDPostgraduate:DiaoFuqiangSupervisor：Prof.XuHongbinSpecialty:MechanicalDesignandTheoryResearchDirection:TheoryandApplicationofTransmissionanditsSystemTrainingUnit:TheIns

3、tituteofMechanicalEngineeringThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May21,2015重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规

4、定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“J”)：1.保密□，在_年解密后适用本授权书。2.不保密口。作者签名:日期：〇14^了月^曰导师签名:曰期:，月夺摘要摘要调节阀是管路系统中的重要控制部件，广泛应用于能源产业、交通运输、国防工业、城市建设等各行各业中，调节阀性能的好坏直接关系到整个过程控制系统的质量，

5、系统运行的安全以及生产的经济效益等重要因素，设计生产高性能的调节阀至关重要。水力特性是阀门设计的重要依据，传统的经验设计方法通常是注重机械结构而忽略了水力因素对阀门性能的影响，极大的限制了阀门性能的提高。而CFD技术作为研究阀门内部流场水力特性的重要手段，运用此技术从水力的角度对阀门进行分析研究，对提高阀门性能具有重要的理论意义与工程实用价值。本文以某新型滑板式调节阀为研究对象，从阀门的水力角度出发，运用CFD方法对阀门内部流场进行数值计算研究，并对流道结构进行了优化。具体的研究工作如下：（1）按照滑板式调节阀的尺寸结

6、构，利用SolidWorks进行三维实体建模，提取阀门的内部流道模型，并确定流通面积与行程之间的理论关系。（2）利用ICEMCFD软件对阀门在不同开度下的流道模型进行网格划分，并验证网格的无关性。（3）在CFD分析软件Fluent中，对滑板式调节阀不同开度下的内部流动状态进行三维定常稳态数值模拟，得到调节阀内部流场的可视化图形结果，分析阀门内部的压力、速度及流线的分布规律；同时还分析了阀门的流量特性与流阻特性。（4）分析了滑板式调节阀节流槽孔的不同结构参数对阀门流动特性的影响规律，并根据分析结果提出了优化意见，实现了对

7、阀门结构的优化设计。关键词：滑板式调节阀CFD流量特性结构优化IABSTRACTABSTRACTControlvalveisanimportantcontroldeviceinpipelinesystem,ithasbeenwidelyappliedtoenergyindustry,transportation,nationaldefenseindustry,urbanconstructionandotherindustries,whoseperformanceisdirectlyrelatedtothequality

8、oftheentireprocesscontrolsystem,thesafetyofsystemoperation,theproductioneconomicbenefitandotherimportantfactors,itisessentialtodesignandmanufacturehigh-performancecon