DN1400连杆蝶阀的运动仿真及流热固耦合研究_孙世杰.pdf

1、 分类号 TF321 密 级公开 U D C 单位代码10146 学号 1 1 2 0 8 0 2 0 3 0 4 2 硕士学位论文 硕士学位论文 DN1400 连杆蝶阀的运动仿真及流热固耦合研究DN1400 连杆蝶阀的运动仿真及流热固耦合研究 研究生姓名：孙世杰研究生姓名：孙世杰 指导教师指导教师：宋华：宋华 教授教授 工 作 单 位：辽宁科技大学工 作 单 位：辽宁科技大学 指导教师指导教师：马学东马学东 副教授副教授 工作单位工作单位：辽宁科技大学：辽宁科技大学 论 文 提 交 日 期论 文 提 交 日 期：2013 年年 12 月月 28 日日 答 辩 日 期：答 辩 日 期：2013

2、 年年 12 月月 17 日日 学 位 授 予 日 期学 位 授 予 日 期：2014 年年 3 月月 2 日日 授 予 单 位：辽宁科技大学授 予 单 位：辽宁科技大学 论 文 评 阅 人论 文 评 阅 人：刘健：刘健 副教授副教授 工 作 单 位：辽宁科技大学工 作 单 位：辽宁科技大学 答辩委员会主席答辩委员会主席 黄秋波黄秋波 教授教授 工 作 单 位：辽宁科技大学工 作 单 位：辽宁科技大学 Study on Motion Simulation and Coupling of DN1400 butterfly valve A thesis Submitted to Universit

3、y of Science and Technology Liaoning by Sun Shijie(Majoring in Mechanical Design and Theory)Supervisor:Prof.Song Hua Associate:Prof.Ma Xuedong December18,2013 ii 中中 文文 摘摘 要要 蝶阀是流体传输系统中的重要控制部件，其具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸压等功能。蝶阀被广泛应用于日常生活和工业生产中。随着冶金工业不断发展，对蝶阀性能的要求也在日益增高，尤其是应用于热风切断或助燃系统中，流经阀体的介质多为高温气体，性

4、能保障尤为重要。本文以 DN1400 连杆蝶阀为研究对象，该蝶阀具有体积小、质量轻、结构简单、启闭迅速，零件较少，结构比较紧凑等优点，此蝶阀常应用于热风炉系统中，长期处于高温环境下，所以阀门内介质对阀门内部各杆件的冲击，整体高温环境以及其他不确定因素都影响着阀门的使用寿命与工作性能，故而阀门的流场分析与耦合场的分析尤为重要。本文应用 Solidworks 软件对连杆蝶阀进行了运动仿真与流场分析；采用ANSYS Workbench 软件对流固两场的耦合、热固两场的耦合分别进行了分析，此外进一步针对流热固三场进行了耦合分析，此外应用曲线拟合方法在 Origin软件中对流固耦合、热固耦合以及流热固三

5、场的耦合分析结果进行了详尽的对比分析，结果表明在流经阀门介质是高温气体时流体的冲击对阀门影响不大，高温则对阀门有较大影响，且流热固耦合分析的结果并不是流场和热场分别分析结果的简单叠加，所以在流经阀门的介质为高温气体时，三场耦合分析是有必要的；此外可以得出 DN1400 连杆蝶阀在开度 60以下工作相对于 60以上工作承受流体的冲击更大，各杆件等效等效应力值更高，所以此连杆蝶阀不宜在开度 60以下的情况下使用。该研究为连杆蝶阀的精密研究提供了理论数据。关键词：连杆蝶阀;流热固耦合;运动仿真;高温介质 关键词：连杆蝶阀;流热固耦合;运动仿真;高温介质 iii Abstract Butterfly

6、is an important control component in fluid transfer system,having diversion,closure,adjustable throttling,preventing backflow,shunting or overflowing relief functions.Butterfly valves are widely used in daily life and industrial production.With the continuous development of metallurgical industrial,the performance is required increasingly higher,especially which applied to cut or combustion system.In that system medium flowing through the valve body mostly are hot gas,performance guarantees is p