撑开式旋塞阀的数值仿真研究

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1、分类号密级ＵＤＣ乐木麥硕：ｔ学位论文撑开式旋塞阀的数值仿真研究＊ｉ＾Ｓｌ￣ｖ；作者姓名－‘：陈祭帅．：：安ｉ；才－６．；学科、专业：祝械制造及其自动化－学号：２１２０１２０８０２０１００６．．．：；，．．？，‘－，妾知？輿．转指导教师：Ｌ杨昌明教授完成日期：２０１５年５月、ｆ＾＊？体ａ－—．二．一－Ｍ＝？吃．Ｊ．，，—？——ｔｆ？一一Ｍ－Ｖ－：：ｔ：：：西华大学学位论文独创性声明，作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，

2、除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：Ｐ糸款本指导教师签省：曰期：曰期：少＾西华大学学位论文版权使用授权书、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定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口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，西＾华大学可！乂将本论

3、文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）：Ｉ学位论文作者签名：；指导教师签名巧奈０為巧咬和ClassifiedIndex:UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationResearchonNumericalSimulationofPlugValveCandidate:ChenZongshuaiMajor:MechanicalManufacturingandAutomationStudentID:212012080201006Supe

4、rvisor:Prof.YangChangmingMay,2015西华大学硕士学位论文摘要撑开式旋塞阀是国民经济部门中应用极为广泛的一种通用机械，广泛应用于油田开采、输送和精炼的设备中。撑开式旋塞阀在高压石油管线中的应用也越来越广泛，撑开式旋塞阀内高压石油的流动与撑开式旋塞阀楔塞之间存在着相互作用，它们之间的作用又间接的作用在撑开式旋塞阀的阀杆上，容易造成阀杆的破坏。针对撑开式旋塞阀运行的安全性和可靠性问题，对撑开式旋塞阀内部流场进行数值仿真研究，并对撑开式旋塞阀楔塞以及撑开式旋塞阀内部流体进行流固耦合分析,得出楔塞的受力情况，对于撑开式旋塞阀运行的可靠性以及对撑开式旋塞阀进行进

5、一步的优化设计具有重要的理论意义和实用价值。本文通过撑开式旋塞阀内部流场的数值模拟以及撑开式旋塞阀内楔塞和内部流场的流固耦合分析，研究不同开度和不同进口速度对撑开式旋塞阀性能的影响，为撑开式旋塞阀的设计提供一定的参考。论文的主要研究内容和特色如下：（1）采用高级建模软件Pro/E对撑开式旋塞阀的阀体、楔塞、阀瓣进行了三维造型并进行了装配；在GAMBIT软件中通过布尔运算得到了撑开式旋塞阀的内部流场造型，并对其进行了网格的划分。运用ANSYSWorkbench中的MESH模块，对撑开式旋塞阀的楔塞进行了网格划分。（2）基于FLUENT软件，采用标准k–ε湍流模型对撑开式旋塞阀不同开

6、度和不同进口速度工况进行了三维定常湍流数值模拟，获得了撑开式旋塞阀不同开度和不同进口速度工况下流场的速度、静压分布情况，探索了撑开式旋塞阀内部的流动规律，为后续的撑开式旋塞阀楔塞与流体之间的流固耦合研究分析奠定了基础。（3）基于ANSYSWorkbench平台，采用流固耦合方法，对不同开度和不同进口速度工况下的撑开式旋塞阀的楔塞进行了结构静力分析，从而得到撑开式旋塞阀楔塞的受力和变形分布情况，计算结果对撑开式旋塞阀运行的安全性和可靠性具有指导意义。关键词：旋塞阀；数值模拟；流固耦合；静力分析I撑开式旋塞阀的数值仿真研究AbstractPlugvalveisakindofgener

7、almachinery,whichisusedineconomicsectorsinawiderangeofapplications,anditisusedwidelyinoilfieldexploitation,transportationandrefiningequipment.Theapplicationofplugvalveinthehigh-pressureoilpipelineismoreandmoreextensive.Thereisinteractionbetwe