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数值计算的物理模型

编辑:佚名     发布日期:2016-11-3      点击:   

   根据相似原理对某电厂600MW调节阀进行了模化实验,图1为模化后调节阀沿进口方向中心截面示意图。阀杆和阀碟所组成的系统可看做为以提升机构与阀杆连接处为固定点,顶端带有集中质量的长细粱结构。由于调节阀在中等升程下,阀碟上压力波动呈现以低频占优的宽频激励特性,所以主要考虑阀杆阀碟所组成系统的一阶弯曲模态对阀内流场的影响。

  利用Workbench计算此调节阀阀杆系统固有频率,结果表明此调节阀阀杆系统一阶弯矩的固有频率为46.4Hz。为对比阀杆系统按照一阶弯矩振动在不同振动频率下对阀内流场的影响,计算了频率分别为一阶弯矩频率及2倍、4倍一阶弯矩频率(即频率分别为:46.4、92.8和185.6Hz)这3种方案。为对比不同幅值对阀内流场的影响,计算了阀碟固定、阀碟顶端振动幅值为0.6和1mm这3种方案。以上计算中,阀杆系统振动方向为沿图1中进口中心截面。为后续分析方便,定义三维坐标所指方向如下:x轴正方向所指的沿来流方向为东侧用E表示,x轴负方向所指为西侧用W表示;y轴所指方向沿阀杆轴向;z轴所指方向垂直于沿来流中心截面,如图1、2所示。

  图2为阀碟顶端最大振幅h=0.6mm时的阀碟偏向东侧示意图,可以看出阀碟可能出现的最大振幅主要由阀碟和阀碟套间隙0.2mm决定。随着使用时间增加,阀碟表面的涂层不断脱落此间隙可达到0.4mm,此时阀碟顶端振幅为h=1mm。由于卸载室内流过的流量占主流流量小于1%,对主流的影响可忽略不计,因此在动网格计算中不考虑由卸载室流过的流体。

 

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