安全阀排量仿真计算与实验检测

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1、.word可编辑.安全阀排量的模拟计算与实验研究郭崇志刘佳（华南理工大学广州510640）摘要：超压排放能力是衡量安全阀性能的重要参数之一，因此排量的准确估算与计量显得极为重要。安全阀排量的标准测试方法繁琐且严格，有关文献对排量系数的实验研究多在固定开高状态下测试，与实际的工作过程的动态开启有较大的区别，略去开启过程动态效应将导致估计偏差。本文利用一种新的检测手段来探讨排量的测试技术，通过与软件模拟排量进行对比，扩展了阀芯传感器的应用范围，研究发现可以通过阀芯传感器的测试数据来评估排量，从而提供了一种简便易行的方法来进行排量测试，且有足够的测试精度。前言给出有关安全阀排

2、量计算与测试的国内国外详细的文献综述。并且说明排量估算与测试中传统方法存在的问题，以及最新的技术进展。测试的现状是什么？目前国际上的研究达到什么水平？为什么要利用阀芯传感器进行排量的估算和测试？这一部分主要给出文献的评价和进展。并且给出自己的看法。以及本文研究的目的意义。要注意的是，即使排量模拟技术，也可以形成单独的一篇论文。更不用说本文所涉及的其他方面，均可以独立成文。你的做法，就是把这些方面尽可详细地叙述出来。1开启过程排量模拟1.1模拟模型图1-1给出了内部流域模型，并对关键运动部件和高速气流冲击部位进行网格加密。采用SST模型来处理近壁面流场变化和边界层模拟的湍

3、流模型。图1安全阀1/2三维模型图2模型网格划分效果图图3分区加载技术示意图图4网格划分示意图采用CEL编程技术来关联安全阀开启部件的运动特征（位移）与动网格，并结合加速度、速度、位移等关系导出其动网格驱动方程，网格驱动计算时，忽略其重力和阻尼效应的影响。对于进口边界加载，根据标准测试条件，一般要求进口气体有足够长度的整流段方可进行测试。传统的模拟技术一种是不考虑整流段，另一种是考虑增加辅助延长段来模拟整流段，本文对整流段的考虑，是利用实际入口部位的实测进口截面压力分布实施分区加载，如图1-3所示，这种做法，打破以往统一的简单进口段加载模式,用更加简单的方式实现了整流段

4、模拟，与实际工况更接近。（上述图中还有2个没有任何说明，应当删除）1.2模拟排量计算1.2.1监测排量运用CEL编译语言进行排量监测，监测到计算过程中的安全阀开启位移及排量与时间关系曲线如图5.专业.专注..word可编辑.所示。其中，分别给出了整定压力0.7(a,b)，0.8(c,d),0.86(e,f)的曲线图。图5（a）罐压位移曲线图5（b）罐压排量曲线图5（c）罐压位移曲线图5（d）罐压排量曲线图5（e）罐压位移曲线图5（f）罐压排量曲线表1软件监测的稳定排放阶段的平均排量整定压力MPa罐压MPa质量流量率kg/s0.701.051.108601.001.057

5、200.951.001500.801.151.205951.101.153701.051.099650.861.201.253701.151.203301.101.144601.2.2阀芯模拟数据计算排量利用模拟阀芯传感器数据计算安全阀的排量，主要是根据标准给出的理论排量公式[？]进行。表1-2模拟稳定排放阶段阀芯压力数据计算排量整定压力MPa罐压MPa阀芯流体平均作用力N排放面积mm2折合排放压力MPa质量流量率kg/s.专业.专注..word可编辑.0.701.05429.960803.840.634881.190041.00413.305803.840.61416

6、1.151210.95396.325803.840.593001.020000.801.15469.190803.840.683691.281531.10453.885803.840.665241.246941.05437.160803.840.644411.207900.861.20490.815803.840.711231.333151.15473.275803.840.689381.292201.10458.140803.840.669941.255761.2.3监控点法测排量如图所示在模型内设置与检测法兰压力采集点相同的监控点(什么意思？图在哪里？)，为方便对应

7、将这些监控点命名为0、1、2、3号监控点，提取可监控点的压力数据如图所示，取0点的全压和2点的静压再根据式（2-1）皮托管测速原理计算出各整定压力下的排量。图6(a)整定压力0.7MPa图6(b)整定压力0.8MPa图6(c)整定压力0.86MPa表1.2.3-1根据模拟数据计算的稳定排放阶段监控点测排量整定压力罐压0点全压平均值2点静压平均值介质密度质量流量率0.70MPa1.05MPa1.09595MPa1.04920MPa13.3730kg/m31.7929kg/s1.00MPa1.04390MPa0.99864MPa12.7810