球形排污阀流场分析报告书

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1、xxxx2014年8月题目：基于球形排污阀的流场分析二级学院：机械工程学院班级：2013学号：_xx职称：教授职称：教授专业：机械工程（应）学生姓名：XX指导教”帀姓名：XX评阅教师姓名：XX第一部分设计调研第二部分设计说明第三部分总结第一部分设计调研1引言设计整体高温球阀是采用新型密封材料为阀座,经同类产品聚四氟乙烯做密封的球阀，使用寿命提高了3-5倍。具有性能稳定、密封可靠、磨擦力小、开关轻便、耐高温、耐磨、耐油、耐腐蚀、使用寿命长等优点，“工洲”牌高温球阀与截止阀、柱塞阀、排污阀，结构长度相符，扩大了球阀使用范围，广泛用

2、于石油、化工、橡胶、造纸、制药等行业，可替代截止阀、柱塞阀、快速排污阀。适用介质：水、蒸汽、导热油等酸类，使用温度：W350C。该型阀门中的球体、密封圈采用了特殊的加工工艺和最新密封材料，使球体表面粗糙度和圆度达到标准要求，从而提高了密封性能和使用寿命、耐高温的能力。控制方式自动电动开启机构分定吋控制和压差控制两种方式，采用定时控制吋，设有微电脑定吋时控开关，可按设定吋间要求实现自动清洗排污；采用压差控制吋，安装有差压控制器，当进出水口的压差达到设定值(一般取为O.OdMPa)吋，可实现自动清洗排污，不需要进行人工操作。此时排

3、污口安装电动排污阀，水流导向阀和电动排污阀实现联动。公称强度试密封试HR汩4型号压力验压力验压适用介质CC)(MPa)(MPa)(MPa)性能参数2.4QQ641M1.6/F-16C-28〜+300'(M/F)导热油、水、蒸汽、气体、油品、硝酸类腐蚀性介质、醋酸类腐蚀性介质QQ641M/F-25C2.54.02.8•28〜+350(PPN)主要零部件材料序号零部件名称材料1阀体球墨铸铁、碳素例、铸不锈钢2密封圈(M/F)离强度耐蘑碳结石墨＜300°C(PPN)对莅聚苯、温度＜350°C3球不锈钢4填料聚四氟乙烯5填料压盖QT4

4、50-10球墨铸铁6阀杆碳素钢、縮不锈例7手柄碳钢排污阀主要技术参数:型号规格LD尺寸D1D2z・(pdHbQQ64IM/F-16151159565454-1485142013010575554-1495162514011585654-141031632165135100784-181051840180145110854-1812018502001601251004-1819520652201801451204-1819520802501951601358-18215221002802151801558-1825524本文分析

5、流程在workbench卜制作完成,其流程如下所示:餡GeometryGeometry▼B1芒Mesh2卽Geometry3•Mesh>/•Mesh▼C▼D1/fljekt1怎Results2觇SetupJ,2QResults>/j3碣Solution>/‘一^^ResultsFLUBIT第二部分设计说明本文基于流体力学知识和workbench平台，对排污阀流道内部进行简易的流场模拟。基于两侧不同的压力、温度、速度的设置，分析流体对阀体温度变化的影响。为了对上述效果的实现，分以下儿步骤：A.建立3D模型本文依据solidwor

6、ks三维建模软件，参考“排污阀主要技术参数”表，简化了原排污阀实际模型，只要简化的结果不影响实际研究分析结果的准确性的目的即可。实际建立模型如下所示:其内部流道与外部阀体配合简图如下:ContactRegion2014/8/521:57vl2：ContactRegion0490(m)0.0450.00QA.流体域设置由于要在fluent里计算流场，故需要进行流体域和固体域划分。木例中需要对排污阀进口、出口以及流固边界层的设置。如下图：NamedSelections2014/9/311:25outletWdllinlet0.10

7、0(m)0.0000.0500.0250.075C・划分网格网格划分的好坏决定了研究问题求解的准确性，也兼衡了求解精度和求解速度。在木例中网格划分的关键在于边界面的处理以及部件内各组件的一致搭配，否则，会出现流体域边界与固体域边界节点链接错位的状况。这会造成计算结果的重大误差。如下左图表示为边界连接错位，右图表示连接完好的情况。其次，边界膨胀层的处理，由于流体域在边界层面上流速、压强梯度变化大。为了能细微、确切、实际的反映边界层流体运动的真实情况。故而，需要细化网格处理边界即膨胀层设置的引入。其三维体效果如下，便于直观观察网格

8、质量好坏:最后整体结构网格划分效果图如下:A.求解器的设置本文采用求解基于fluent软件进行有限差分法求解。在mesh中网格划分完毕后将数据导入到fluent内进行求解。Fluent依据有限差分法原理分析对象，具有计算精准、可靠性高的优点。已是流体分析领域主流应用软件之一。