针对潜艇所用的低压大流量溢流阀在研制过程中出现的静、动态性能差的问题,通过集中参数和数值分析两种方法,分析其性能是否符合相关指标的要求。基于集中参数法推导溢流阀动力学模型,采用MATLAB/Simulink建立了仿真分析模型。基于有限体积法、层铺网格等数值分析方法,采用FLUENT流体仿真软件计算了溢流阀的静、动态特性。在此基础上,调整弹簧刚度、阀芯摩擦力及节流孔孔径等因素,分析了上述因素对静动态特性的影响。

针对天圆地方结构进行有限元分析计算,结果表明三角形平板区域位移及应力最大,需对其危险截面进行强度评定。从《Roark’s Formulas for Stress and Strain》手册查得三角形平板的最大挠度和最大应力计算公式,为该结构的工程设计提供可参考的方法。

根据对卡箍连接结构、齿啮式卡箍连接结构、整体齿啮式卡箍连接结构和平盖剪切环结构在压力容器中的应用分析与比较可知,在设计采用快开门结构时应从多方面考虑选择合适的快开门结构,并充分考虑使用过程中的安全性和可靠性。

针对在高压差工况下汽机旁路调节阀噪声存在超出工业噪声允许范围的问题,采用混合仿真的方法对汽机旁路调节阀的流场和声场进行数值仿真计算,对汽机旁路调节阀进行CFD稳态和瞬态流场计算,找出产生噪声与振动的流场诱因。采用声流固单向耦合边界元法和IEC 60534-8-3标准理论预测方法分析汽机旁路调节阀阀后管壁外1 m处的噪声。结果表明,数值模拟与理论计算结果均满足标准规定噪声要求且相差仅为0.94 dB(A),验证了噪声数值模拟方法的有效性,可指导高压差调节阀的噪声研究。

采用Fluent软件对金属硬密封球阀内部三维流场进行数值模拟,研究球阀从全开到全关过程的流量特性。分析7个转动角度下阀门内部流场的变化,得到阀门前后压差,根据相关公式求出球阀的流量系数理论值和模拟值,绘制出球阀不同角度下的流量系数曲线。结果表明随着阀门转动角度的增大,阀门前后压差增大,流经阀门的介质最大流速和能量损失逐渐增大,对球阀的冲蚀作用逐渐增大,流量系数随阀门转动角度增大而减小,理论值和模拟值曲线较为吻合。

应用表面激光打标机在密封环表面雕刻不同纹理,通过端面摩擦试验机对具有不同纹理、材料的摩擦副进行测试。从工况参数、纹理形状及材料等方面探寻摩擦副表面的磨损量、温升、摩擦系数和表面形貌的演变规律及其机理。对于端面无纹理配副:当转速为300 r/min时,摩擦系数达到最小,同时"硬对硬"组和"软对硬"组的温升幅度仅为转速250 r/min时的24.24%和21.48%;摩擦系数随着转速升高有明显变小的趋势;石墨环磨损量随着转速的增大先增加后减小;"硬对硬"组摩擦副在各工况下的磨损量小于"软对硬"组。对于单端面纹理配副:椭圆纹理运行最稳定,但是三角织构具有最小的摩擦系数、温升和磨损量。双端面组合纹理的摩擦磨损特性在单端面基础上能进一步提升。

某余热回收器短期运行后发生泄漏的原因是其换热管与管板之间存在间隙,即换热管与管板的胀接过程未达到工程要求。理论分析液压胀接过程,采用ANSYS对该失效的胀焊接头进行非线性分析以模拟胀接过程,对不同胀接压力下胀焊接头的密封性能进行分析。对于有间隙腐蚀和介质腐蚀倾向、并在高温高压下工作的余热回收器胀接工艺具有一定的参考意义。

以LNG低温球阀为研究对象,通过对密封必需比压和弹簧预紧力进行理论计算,结合ANSYS Workbench建立阀座与球体接触的有限元模型,进行热固耦合分析,对比静力场和耦合场的模拟结果,结合影响密封面特性的两个关键因素(密封面宽度和压力角)对阀座密封面给出优化建议。结果表明:耦合场的低接触压力均值相比静力场整体减小了13%左右,阀座密封面处的密封比压随着密封面宽度的减小而增大,随压力角的增大并非线性增加。有效的密封面宽度在2.00~4.25 mm之间,有效的压力角范围是45.03~45.38°。

通过对制酸系统二氧化硫鼓风机液力耦合器滑差损失的计算,分析了由于液力耦合器选型不当造成的运行工况点与设计工况点不匹配,实际滑差损失增大,风机入口对流损失增大,最终导致液力耦合器工作油温超标的机理,并提出了改善液力耦合器滑差损失线和降低工作油温的对策。