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减压阀动态特性的数值模拟及故障分析
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O354[理学—流体力学;理学—力学] V435.1[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
  • 作者机构:大连理工大学航空航天学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11272074); 航空科学基金资助项目(2013146309)
中文摘要:

采用ANSYS有限元软件计算得到减压阀膜片的反力时程曲线和运动部件的动态特性,在此基础上将结构简化为两个单自由度质量弹簧阻尼动力学模型,采用Newmark算法计算。流体控制方程为三维非定常积分形式的ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)方程,采用基于弹簧近似的动网格有限体积格式求解,应用了新的离散几何守恒律和高精度界面算法;同时采用虚拟网格通气技术实现阀门部件运动过程所引起的拓扑变化。计算表明,在较宽的上游增压速率范围内减压阀出口压力存在振荡,均值接近按照静态性能设计的理论值。通过对计算流场进行分析,确定了造成两种开启故障的主要机理,修改模型参数可以排除异常。

英文摘要:

Using ANSYS to calculate the force response curves with time history of pressure relief valve and dynamic characteristics;Solid structure was simplified to two single degree of freedom mass spring damper dynamic models which could be calculated by Newmark algorithm.The three-dimensional unsteady integral forms of ALE equation were solved by finite volume scheme based on spring analogy method and dynamic grid.A new discrete geometric conservation law and high-precision fluid and solid coupling algorithm were used to calculate the governing equations;the virtual mesh ventilation method was adopted to resolve the problem when multi bodies moved from contact to separation and the mesh topology changed.The results show that the outlet pressure of valve oscillated within wide range upstream pressurization rate,the average pressure is close to the theoretical value of static performance design.Through the flow field analysis,it can determine the main mechanism of two kinds of open fault and modify the model parameters to exclude anomalies.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831