高压差调节阀的流场分析开题报告

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1. 研究目的与意义

阀门是储运罐连接外部设备的桥梁，其流通能力是评估阀门性能的重要指标。阀门的流通能力取决于阀本身的结构，同时在计算所需的阀门流通能力时，也需要注意介质不同或流动条件不同时，阀内流动状态的差异。以往人们侧重于从机械的角度研究其结构，由于阀门的内部结构比较复杂，流型多变，因此从水力的角度开展阀门内部流动分析的研究，特别是专用阀门的流场研究，有重要的理论意义和实用价值。

2. 国内外研究现状分析

国外对阀门的研究起步早。从机械和水力的角度做过大量的研究；而在国内，对阀门的研究主要集中在机械方面，从水力的角度对阀门的研究较少，使得对阀门的选择和使用长期处于一种半经验状态，主要依靠国外的技术资料。为了更加科学的分析阀门的性能，使其更好的为国民经济服务，同时，也是流体机械专业本身的研究领域，从水力角度运用数值模拟方法分析其内部流场是十分必要的。而且国外从机械和水力的角度对阀门做过大量的研究，尤其是传统阀门。针对阀门的相关性能（如损失系数、汽蚀、振动）以及故障诊断等，不仅有大量实验数据，而且建立了相关理论。但是由于不同的阀门结构上存在巨大差距，因此，并没有真正通用的分析理论，知识针对某一类而言理论较成熟。

国内对阀门的研究主要集中在机械方面，近年来，运用cfd手段分析阀门的研究正在兴起，但总的来说，从水力的角度研究阀门尚处于起步阶段，无论相关实验数据还是相应理论研究，比起国外都明显滞后。

而高压差调节阀是超超临界发电装备中的重要部件，优异的流道结构设计是其性能保证。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟以某型高压差调节阀为研究对象，基于商用cfd软件开展其流场的数值模拟，以期评估其流动特性，主要研究内容包括如下：

（1）建立调节阀的三维实体模型；

（2）对阀门流场进行数值模拟，计算并评估其流动特性。

4. 研究创新点

（1）采用有CFD处理软件ANSYS 对阀门数值模拟，并进行流通能力的分析；

（2）利用PRO/E建立实体的模型，并与ANSYS结合进行分析。