安溢活门动态特性的流固耦合数值分析

摘要

采用流固耦合数值模拟技术研究安溢活门/气罐系统充放气动态特性。计算中所用流体控制方程为三维Euler方程,采用非结构网格有限体积格式求解;固体结构的运动方程由拉格朗日方程导出,采用纽马克方法求解。提出可变边条零厚度虚拟挡板技术,模拟主活塞由闭到开的瞬态过程。计算得到开阀和关阀过程中弹性元件的动态响应特性,结果表明,主膜片在行程上限和下限处均产生高频振荡运动,在开阀和关阀瞬间主膜片受到冲击载荷作用,并且关阀时载荷出现振荡。这种振荡冲击可能是导致活门鸣叫和膜片破坏的原因。