基于CFX的低温球阀流场分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着清洁替代能源的需求的日益增长，以及能源对一个国家的重要性，新兴能源的采集和运输占据了重要地位。而其中防止传输介质的泄露以及安全问题尤其值得重点研究。借助于计算机建立的虚拟环境，科技人员能够事先合理制定运输的介质和流量，选择最佳运输路线，提高运输的安全性；同时可以通过相关软件对介质的流场分析，可以模拟实际在管道流动中发生的各种情况，为进一步的设计提供了无尽的数据和图像支持，降低了研发新产品的成本，为未来新的替代能源改革提供了有力的技术支持。

本研究拟以低温球阀为例，首先建立某一品牌和型号的低温球阀的实体模型，然后将其用ANSYS软件进行仿真，最后完成低温球阀的流场分析。进而利用后处理功能得到相关的数据，方便技术人员分析流动情况，从而设计更适宜的阀门，减少故障率和泄露的可能，提高安全性能。如此进行的基于CFX的低温球阀流场分析的研究，为石化、航空、化工产品以及医药行业提供了技术支持。

2. 国内外研究现状分析

有限元分析的强大，使得有限元法已经成为工业领域各大行业研究中的最有效分析工具，尤其对于我国快速发展的航空业更是起到了关键作用。目前，国内外研究内容大致如下：

第一，在我国的低温球阀设计研发过程中遇到的问题，由于低温球阀的应用介质是火箭推动剂液氢和液氮属于低温流体，绝热结构是必须考虑的问题，如何在不同复杂环境中做好隔热是技术要求之一，因为关系到航天技术的安全和稳定性。

第二，地面用低温球阀阀体中腔异常升压问题，由于流体状态的变化导致体积膨胀，球体会变形导致阀门失效。同样这也是一技术难点。

第三，

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

第一，首先选择一款应用型号的地球球阀，建立实体模拟图形，分析结构特征。

第二，学习ansys软件，利用相关的知识，对低温球阀进行分析和模拟。

4. 研究创新点

第一，对低温球阀的建模以及后续的研究，采用新的思维方式，提高创新设计产品的高稳定性和密封性，为航空事业奠基稳定基础。

第二，本研究通过计算机模低温球阀的应用情景，可以有效大胆设计，方便并且节约成本更重要的是数据结果显而易见，通过有限元分析，进行多角度的对比分析，使得设计的产品更加稳定可靠，以及高适应性。

第三，基于不同应用环境，尤其特别复杂的环境下（如地面、太空）分别讨论。