储罐底阀的流场分析开题报告

 2021-08-08 01:08

全文总字数:1009字

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,然而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,特别是大口径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;而在国内,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,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。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,只是针对某一类而言理论较成熟。而储罐底阀作为固控系统重要的功能部件之一,是应用于罐底管线控制的特殊阀门,对其的研究尤其显得意义不同。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟以某大型储运罐用阀门为研究对象,基于商用cfd软件开展其流场的数值模拟,以期评估其流通能力,主要研究内容包括如下:

(1) 建立底阀三维实体模型;

(2) 对阀门流场进行数值模拟,计算并评估其流通能力;

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4. 研究创新点

(1)采用CFD处理软件ANSYS 对阀门数值模拟,进行流通能力的分析。

(2) 利用PRO/E建立实体的模型,并与ANSYS结合进行有限元分析。

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