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蝶阀的流场分析及结构优化_陈杨.pdf

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蝶阀的流场分析及结构优化_陈杨.pdf

蝶阀的流场分析及结构优化讲解了蝶阀在现代工程应用中的重要性和改进方向。文章强调传统设计方法存在耗时久、成本高和精度低的问题，随着计算机技术和数值模拟技术的进步，研究者开始利用软件对蝶阀进行理论研究和结构优化。论文首先分析了蝶阀在定常流场中的流场特性，通过数值模拟探讨了入口速度突变及正弦变化的瞬态流场对蝶阀的影响。具体而言，研究了不同开度下的压力和速度分布情况，以及相同开度下不同流场变化对流场稳定性的影响。基于这些分析结果，作者对蝶板结构进行了优化，并通过单/双向流固耦合分析查看应力和变形最大的位置。研究发现，密封圈与阀体接触区域是应力和变形最大的地方，且单向和双向耦合计算结果存在显著差异，主要体现在耦合表面所受压力及变形、应力、应变的最大值上。此外，还利用热分析模拟了蝶阀的冷却过程，监测了主要零件的温度随时间的变化，结果显示高温区集中在圧套、填料与阀杆接触区域，而低温区则位于支架及阀杆上端。蝶阀的流场分析及结构优化适用于机械工程领域的研究人员和技术人员，特别是那些专注于阀门设计、流体力学分析和结构优化的专业人士。该文档为从事蝶阀开发和应用的企业提供了重要的理论依据和技术支持，帮助他们在产品设计过程中提高效率和精度。同时，对于高校和科研机构的研究人员来说，本文提供的数值模拟方法和实验数据具有较高的参考价值，有助于推动相关领域的学术研究和技术进步。