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内部流场结构

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  • 直通式调节阀内部流场分析

    0.前言调节阀是一种起控制作用的阀门,由控制机构和增减流量的阀体够成。调节阀一般情况下为直通式的,分为2种:单座式和双座式调节阀,双座式的最大流通量大,在运行过程做更为稳定,故所能使用的场合更多。如今,在流体机械和工程领域,调节阀在诸多问题中起到重要作用。调节阀的基本工作原理是:通过感知动作信号,然后更具信号做出相应动作,即机械位移(如直线、转角等),由此改变阀门开度,达到控制相关参数的目的。现今我国对调节阀的性能研究工作比较少,由于起步晚,目前可用的理论知识和科技手段比较匮乏,而且进入科技人员和经费的投入也很少,主要依赖经验设计,参考国外的一些理论资料和样品进行产品开发,而自主产品研发工作很少。随着计算机技术和硬件设备的日新月异,流体力学研究也越来越多的基于这一优势,逐步形成计算流体力学,计算机数值模拟已成为研究流体力学的三大方法之一,它不仅不受人力和实际工程环境制约,更重要的是可以得到整个负荷变化范围内的流动信息。基于计算机技术和计算流体力学,几十年来,也衍生了很多流体流动前后处理的适用软件,如techplot,grapher,gambit,ansys以及cfx等除了功能齐全经济适用的专业软甲开发,在数值算法方面,进展也越来越显著,除了传统的TVD差分算法和SIMPLE算法,很多研究者也正专注于一些新观点以及新概念,计算机数值模拟的优势必将更加突。相比于从传统的机械角度出发,数值模拟更大程度上提高了调节阀的技术含量与产品质量,对于调节阀的不断优化和使用性能有深远意义。1.数值模拟控制方程湍流流动的瞬时控制方程如下:http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010016418139.jpg标准k-ε两方程模型中湍动耗散率ε表示为:http://www.klevalve.com/up_files/image/article/2015/09/01/166263.81.jpg(5)湍动黏度μt是k和ε的函数:http://www.klevalve.com/up_files/image/article/2015/09/01/166263.82.jpg(6)在标准k-ε模型中,常数C1ε、C2ε、Cμ、σk、σε为经验值,可通过试验得到:1ε=1.44,C2ε=1.92,Cμ=0.09,σk=1.0,σε=1.3当流动为不可压,且不考虑用户自定义的源项时,Gb=0,TM=0,Sk=0,Sε=0,这时,标准k-ε模型为:http://www.klevalve.com/up_files/image/article/2015/09/01/166263.83.jpg(7)http://www.klevalve.com/up_files/image/article/2015/09/01/166263.84.jpg(8)方程(7)及(8)中的Gk展开式为:http://www.klevalve.com/up_files/image/article/2015/09/01/166263.85.jpg(9)2.直通式调节阀计算模型图1为某一型号的直通式调节阀结构图,本文的主要工作是应用AutoCAD软件对该调节阀的不同开度建立模型,然后导入fluent软件的gambit模块划分网格,通过设置合适的计算方程,边界条件等进行网格节点上的数值迭代计算,最后得出该直通式调节阀25%,5%两种开度下的速度云图,压力云图,速度矢量图,并对图进行分析,以便对后续的流道优化做准备。其中边界条件为:阀前(密封面处)介质压力约为4.85MPa,温度260℃;阀后管道压力为0.5MPa,温度为260℃。http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010018015127.jpg图1 直通式调节阀结构图2.1 流道几何模型的建立本文利用autoCAD建模软件,对图1所示的直通式调节阀内部流道建立不同开度下的模型,经验证本模型在三维模拟和二维模拟下得出的结论对计算结果影响不大,故简化为二维模型。图2是调节阀开度25%时流道模型的二维图,图2中对阀芯和阀杆进行了简化,计入2种不同开度对流态影响的范围之内。http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010018289915.jpg图2 25%开度下的流道二维简化模型2.2 网格划分本算例的流道模型简化为二维模型,所以直接使用gambit一体化生成四边形非结构化网格。图3是25%开度下调节阀流道模型的网格结构图,总共有90531个网格。其中,通过网格无关性验证发现当网格个数达到9万多时网格疏密对技术结果影响不大,数值模拟计算结果已满足要求。http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010018583377.jpg图3 25%开度下流道模型的网格结构图3.流场可视化分析当残差曲线收敛后,进行流场可视化分析,主要是流道压力分布云图,速度分布云图及速度矢量图的分析。3.1 25%开度下流场可视化分析该调节阀25%开度下的压力分布云图和速度分布云图如图4、图5所示。由图可知,整个流场主要在水流通过节流处(即阀瓣处流通截面很小处,通过改变此处截面大小控制流量)时,压力和速度梯度发生剧烈变化,这是由于流通面积突然减小,根据伯努利方程可知速度迅速增大,并且从图中可知阀前后压力变化极大,变化梯度集中在节流处;在阀门管道进出口处,压力和速度又趋向均匀。由于进出口高度差相对很小,且进出口截面积相同,故流道的压降主要用于克服调节阀前后的阻力。http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010019248490.jpg图4 25%开度下压强分布云图(单位:Pa)http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010019489761.jpg图5 25%开度下速度分布云图(单位:m/s)在25%开度下的速度矢量图、局部放大图如图6和图7所示。阀门进口处流速大小变化很小,且不出现径向的脉动现象。当水流经过节流处时,速度值变化很大,随着流通面积的减小,速度随之增大;水流通过节流处后,出现一段喷射现象,然后流束慢慢扩大,靠近出口处管径又逐渐均匀,流动状态也随之平稳。水流从节流处喷射进入阀腔中时,产生明显的涡旋现象,同时在出口处也同样生成漩涡,结合压力云图和总流方程可知,漩涡处能量损失很大。其中如图7,靠近出口处的漩涡,最为强烈,对比图4可知,此处也是流道中压强最低的区域。http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010020409291.jpg图6 25%开度下速度矢量图(单位:m/s)http://www.klevalve.com/up_files/month_1509/201509010021014477.jpg图7 25%开度下靠近出口漩涡区速度矢量放大图(单位:m/s)3.2 5%开度下流场可视化分析如图8、图9分别是5%开度下该直通式调节阀的压力云图和速度云图。从图中可看出,由于开度很小,阀芯与阀座间的节流段过流

  • 移液枪的内部结构

    可有单通道可调[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液枪[/color][/url]的内部结构图分享

  • 【求助】核磁共振仪内部结构

    [em0908]大家好初来乍道,很喜欢这个地方,我不是搞什么仪器的,但对这些很感兴趣,向大家请教一个问题,医用核磁共振仪的内部结构是什么样的?内部物质是什么?大致的工作原理能简单介绍一下么?谢谢了!

  • 【求助】薄膜内部组织结构变化

    我们有一个塑料薄膜,材料是PPS的,厚度在2微米左右,表面镀了一层镍,我们一般是用一个金属盘采用不同的张紧力把它张紧,使它产生不同的频率,我们想了解一下在不同张紧力的作用下薄膜内部组织结构是否有变化,有什么差异,不知道用什么方式可以实现,上周我们去一个大学用扫描电镜看了一下,但是扫描电镜只能看到样品表面形貌的变化,看不到样品内部的组织结构。

  • 【原创】氧化锆检测器内部结构(收集)

    【原创】氧化锆检测器内部结构(收集)

    今天我呈现给大家的是氧化锆检测器的内部结构。上次我们看到的是如何更换它,那氧化锆 检测器到底是怎样的呢?我剥开个壳给大家看看,看懂这些,我们再来理解它的检测原理就会容易的多。检测器有一个"鼻子",里面拖着几根线,到底有几根?六根。干什么用的?六根线分别是2根红的、其余是蓝、黄、绿、白4根;2根红的是加热线,给锆管加热用的,锆管温度一般为575度;蓝黄为信号线;绿白线为等温热电偶,控制锆体恒温的。具体信号线如何接入主板,前贴已经说明,请对照参详,自会无师自通。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809111259_108366_1605035_3.jpg[/img]

  • 十通阀内部结构

    十通阀内部结构

    [img=,690,920]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/04/201804241052483815_7787_3397088_3.jpg!w690x920.jpg[/img]这是这种十通阀的最终内部结构,结果发现什么都没有,完全不知道怎么动作的?(这是不是抄的安捷伦的?)

  • 【原创】icp整机拆装过程附内部结构图片

    很长一段时间一直在研究高频发生器,很想看看这个东东具体长成什么样子,仪器内部各个结构是怎样嵌合的,很久未果.终于有机会亲手拆装仪器更换高频发生器了,也想让和我有一样追求却未能实现的版友们有一个感官的认识. 国内热电公司一个全新发生器就要20万元,以旧换旧相当于反厂调试费也要近11万元.icp内部模块价钱能与之抗衡的就只有光路系统了,没有收到配件时还怪仪器公司乱开天价,拆装后感觉也的确值这个价钱了.以为icp 仪器主要就是由高频发生器与光路系统两大主要模块构成,价钱在一台icp 整机的三分之一左右.以后再详细介绍怎样确定icp点不着火的原因是否是高频发生器出现故障...由于拆装过程中很谨慎很急,拍下来的照片不是很全面,不过关于高频发生器的图片及各部件接口很全面,待整理后,图文并茂讲解上传给大家.[em09506]

  • 【求购】PE红外光谱仪内部结构

    我使用的是PE spectrum 100这款傅里叶红外光谱仪,目前有其内部结构图但对其仪器内部结构还不是特别了解,有高手能指点一下吗?告知其光路走向及各部件作用,不胜感谢!

  • 科学家将利用原子钟测量地球内部结构

    2012年11月14日 来源: 凤凰科技 作者: 严炎 刘星 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20121114/2c27d720c896120d3e1b02.jpg科学家将利用原子钟测量地球内部结构 凤凰科技讯 北京时间11月14日消息国外媒体报道,近日苏黎世大学一支国际科学家小组声称可以利用原子钟解决地球上的结构问题,例如发现矿藏或者隐蔽的水资源。这支由苏黎世大学的天体物理学家菲利普·吉特泽尔(Philippe Jetzer)和鲁桑德拉·邦达勒苏(Bondarescu Ruxandra )带领的国际小组认为,在未来十年内能够将这些变为现实,科学家认为现在的原子钟的精确度已经达到了地球物理测量所要求的程度。这种原子钟能够提供大地水准面——也即地球真正的形态——最直接的测量数据。同时科学家还能结合原子钟测量数据和现存的地球物理学方法探索地球的内部结构。 确定广义相对论中的大地水准面 目前只能间接的确定地球的大地水准面——延伸到平均海平面的恒定引力势表面。在大陆上,大地水准面是通过追踪在轨卫星的高度而计算出来的。选择合适的表面是一个非常复杂、涉及多方面的问题。通过这种方式计算出来的大地水准面的空间分辨率非常低——大约只有100千米。 利用原子钟测定地球大地水准面是基于广义相对论的概念。原子钟与沉重天体,诸如地球,的不同距离会导致它的运转速率也不尽相同。原子钟距离沉重的地下结构越近,它运转的时间越慢——位于铁矿石上的钟可能比位于空洞穴的钟转的更慢。 “2010年超精密原子钟已经测量了两个不同时钟的时差,其中一个位于另一个上方33厘米,” 邦达勒苏接着补充说道,“利用原子钟对相当于1厘米高度的大地基准面的当地测绘并不是个小工程,但一切都在原子钟的能力范围之内。” 利用原子钟进行地球物理测量 如果一个原子钟被放在某一海平面上,例如恰好为大地基准面的精确高度的海平面,而第二个原子钟放在大陆上任何位置,只要它与前者保持时间上的同步。两个钟之间的连接将通过光导纤维电缆或者通信卫星(只要信号传输可靠)实现。第二个钟运转的或快或慢完全取决于它位于大地基准面之上或者之下。对大地基准面的当地测量可以结合其它地球物理学测量方法,例如测量引力场加速的比重计,而获得关于地下结构更精确的信息。 深度测绘 原则上来说,利用原子钟进行深度测绘是可能的,只要被研究的地下结构足够大,能够明显影响原子钟运转的速率,并且这些速率的差异是在可测量范围之内。原子钟测量精确到相当于1厘米的大地水准面高度的最小结构是深埋在地下2千米的半径为1.5千米的球体,并且球体与周围上地壳的密度差异要在20%以上。然而,科学家预估计,在同样的环境密度差异下,原子钟也能够测量到深埋在地下30千米处半径为4千米的同等球体。 目前超精度原子钟只能用于实验室,也即它不方便传输因此不适用于野外测量。然而,在未来几年这将不会是大问题:一些公司和研究机构,包括位于纳沙泰尔的瑞士电力中心, 已经致力于研发便携式超精度原子钟。“最早到2022年,这样的可携带的超精度原子钟将发射入太空。”这项名为STE-Quest的卫星任务旨在精确的测试广义相对论。(编译/严炎 刘星)

  • 求分享纽扣电池内部结构

    求分享纽扣电池内部结构

    [b] 求分享纽扣电池内部结构[/b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ `[img=,690,347]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204040252585980_8295_1626275_3.png!w690x347.jpg[/img]

  • 【原创】西门子Ultramat6内部结构(图片)

    【原创】西门子Ultramat6内部结构(图片)

    今天将西门子ULTRAMAT6红外线二氧化碳分析仪拆开进行检修,下面是其内部结构图:1.双光路系统,一条光路为参比气室,一条光路为样品室[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809041417_107189_1601854_3.jpg[/img]2.可调红外光源,光学过滤器,光束分离器,旋转电流驱动器和切光片[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809041436_107195_1601854_3.jpg[/img]3.内部整体结构[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809041439_107196_1601854_3.jpg[/img]

  • 瓦里安220FS原子吸收内部结构维修求教?

    瓦里安220FS原子吸收内部结构维修求教?

    之前我发帖说氢化物火焰法测砷时点火困难,点着了火焰高旺,黄色,有浓黑烟,调节空气可以改善黑烟,但调节乙炔流量不可改变火焰的高旺。工程师怀疑是乙炔流量调节阀有问题。现在拍了内部结构图片,以我个人理解做了标示,但不知道哪个是乙炔流量调节阀,有没有对仪器内部结构更懂行的,帮我看看,解释一下,看有没有可能自己解决?图1http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207181125_378441_2481522_3.jpg图二http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207181126_378442_2481522_3.jpg图三http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207181126_378443_2481522_3.jpg

  • 高低温试验箱的内部结构是怎样的?

    高低温试验箱的内部结构是怎样的?

    坚信很多客户早已了解了[b][url=http://www.linpin.com]高低温试验箱[/url][/b]的内部构造,而且在这个基础上开发设计了设备。很多人对该检测设备的内部构造觉得疑惑,但是很快他们将对此有一定的了解。今天,我将向您介绍这种大型测试设备的内部结构:[align=center][img=,300,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203151619406227_8685_1385_3.jpg!w300x300.jpg[/img][/align]  1、钣金件箱体:它是检测设备的框架。它一般由不锈钢板做成,表层喷漆或喷涂。此外,还必须排热孔,观查孔和仪器设备安裝孔。  2、绝缘层材料:绝缘层材料的添充会危害溫度的可靠性。如今,一般应用二种绝缘层材料,玻璃纤维棉和聚氨酯材料。优点和缺点已在上一篇文章中开展了探讨。假如您有兴趣爱好,能够找到回答。  3、检测箱的配件:排热孔,加温的防雾镜夹层玻璃,门铰链和万向轮等,您必须挑选性价比高的配件。假如门铰链的品质不太好,将造成高低温试验箱门在作用力功效下形变,并使其没法密不可分关掉。它还很有可能使电源开关失灵并危害检测的氛围。  4、高低温试验箱门及密封胶条:虽然高低温试验箱对密封性的规定比不上别的环境试验箱高,但假如密封胶条挑选不善或门密闭性差,可能危害溫度匀称性。因而密闭性依然很关键。厂家也常常忽略门拉手。不正确的门拉手和门铰链也会危害检测。

  • 【求助】跪求岛津单通阀(入口阀)内部结构!!

    今天同事使用仪器时(岛津10Avp泵),单通阀堵塞,他拆下来,用洗耳球吹,竟然把上面的密封圈给吹开了[em0803]里面的东西,宝石球等,丢了一地。。。。[em0807]一群人爬地上找了半天,也不知道找全了没,而且也不知道如果装回去[em0812]各位高手谁有岛津单通阀的内部结构,帮帮小弟[em0813]

  • 【求助】跪求岛津单通阀(入口阀)内部结构!!

    今天同事使用仪器时(岛津10Avp泵),单通阀堵塞,他拆下来,用洗耳球吹,竟然把上面的密封圈给吹开了[em0803]里面的东西,宝石球等,丢了一地。。。。[em0807]一群人爬地上找了半天,也不知道找全了没,而且也不知道如果装回去[em0812]各位高手谁有岛津单通阀的内部结构,帮帮小弟[em0813]

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