基于FLUENT软件的多级降压调节阀涡振特性分析

摘要：

针对某管路系统多级降压调节阀涡激振动现象,基于计算流体力学(CFD)与热流固耦合模态分析方法,对调节阀的涡激振动特性进行分析.仿真得到调节阀流量特性曲线和3种工况下流体压力、涡核速度分布云图.设计一种调节阀流量检测试验装置,并对调节阀在不同开度的流量进行检测.试验数据与仿真数据保持一致,从而验证仿真的准确性.通过监测流场中漩涡脱落的升力系数,得到调节阀的升力系数时域特性曲线,利用快速傅里叶变换(FFT)将其转换为频域特性曲线,从而确定流场涡激振动的主频.在Workbench平台,利用热流固耦合模态分析替代传统静力学模态分析,得到调节阀的前6阶固有频率与第1阶模态振型.通过将涡激振动的主频与前6阶固有频率相对比,发现:随着开度增大,各级降压效果越来越明显,大涡逐渐形成小涡,漩涡脱落愈发显著.调节阀的涡激振动主频在140?Hz内,其各阶模态频率均在255.96?Hz以上.调节阀的模态频率没有落到涡激振动主频范围内,调节阀不会发生涡激共振现象.为设计安全可靠的管路系统提供保障.

关键词：多级降压调节阀、瞬态流场、涡激振动、模态分析、计算流体动力学(CFD)

所属期刊栏目：50

分类号：TH138;S277.9;TH134

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：52-58,81