防喘阀调节及快开特性的研究

摘要

防喘阀的调节及快开特性对大型鼓风机的正常运行有着非常重要的作用。
　　本文第一部分选取套筒阀作为防喘阀的阀体，为了达到风机正常工作时精确放风的目的，运用调节阀的线性流量特性原理、三维建模软件以及CFD软件研究设计了一种低成本、高精度、低能耗的套筒阀，数值计算采用了k-ξ湍流模型和非结构化网格的SIMPLE计算方法，通过对套筒阀模型的数值计算与研究，得到了阀门的相对流量系数k'vs与阀门相对行程L'间的数学关系，即阀门线性流量调节特性关系。
　　本文第二部分主要是设计防喘阀的气压传动控制系统，运用液压技术与自动化控制原理相结合的方法，设计了两种不同的防喘振气路控制图。
　　本文的第三部分主要是实验研究。首先，为了验证气压传动的设计是否达到快开特性的要求，对快开时间和控制精度进行实验研究，验证了我们设计的可靠性;其次，搭建阀门流量测试平台，对我们所设计的阀门进行调节特性的研究，通过数值模拟与实验研究的对比分析，证明数值模拟设计具有线性流量特性的套筒阀是可行的。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 背景介绍

1．2 喘振的概述

1．2．1 喘振的危害性

1．2．2 喘振的原因

1．2．3 喘振的影响因素

1．2．4 解决喘振的办法

1．3 防喘阀综述

1．3．1 气压传动系统简介

1．3．2 调节阀简介

1．4 论文的研究现状

1．5 论文研究目标与内容

1．5．1 论文研究目标

1．5．2 本文研究的内容

1．6 论文的研究方法

1．7 论文的主要创新点

第二章 防喘阀的调节特性研究以及数值模拟

2．1 阀门调节特性的分析

2．2 阀门工作的原理

2．2．1 调节阀流量公式的推导

2．2．2 通流投影面积的初步设计

2．3 所有构件结构设计

2．4 控制阈的数值计算和实验研究

2．4．1 数值计算的控制方程和湍流模型分析

2．4．2 模型建立与网格生成

2．4．3 模型的数值计算

2．5 计算结果的分析

第三章 模型的优化

3．1 模型优化的原因

3．1．1 优化的具体思路

3．1．2 优化计算的结果

3．2 数值模拟进行验证计算

3．3 计算结果的对比分析

第四章 防喘阀的快开特性研究

4．1 气压传动系统的构成

4．2 防喘阀快开设计要求

4．3 防喘阀气路控制图的设计

4．3．1 设计单作用气动防喘振气路图

4．3．2 设计带增速补偿的气动防喘振气路图

第五章 实验研究

5．1 套筒阀调节特性的实验研究

5．1．1 实验台的设计与搭建

5．1．2 套筒阀流动特性测试结果

5．1．3 结果分析

5．2 防喘阀测试台的实验测试

5．2．1 测试软件部分

5．2．2 测试系统组成

5．3 快开时间与定位精度的测试

5．3．1 控制精度测试

5．3．2 快开时间测试

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 相关研究展望

在学期间发表的科研成果

参考文献