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刀闸阀气固两相流动磨损的研究

发布日期:2015-03-14    点击数:

刀闸阀铸件结构复杂,壁厚分布不均匀,理论上容易产生热应力变形缺陷;铸件内腔毛坯尺寸公差为CT7,普通手工树脂砂造型工艺很难满足此公差要求。在采用平作立浇工艺、激冷覆膜砂制芯、控制铁液浇注温度和化学成分等措施的基础上,研究了铸件收缩量和浇注温度、铸件壁厚的关系。铸件收缩量与浇注温度成反比,与铸件壁厚成正比例关系。根据研究结果采取针对性改进措施,有效地解决了铸件变形问题,保证铸件内腔尺寸公差满足图纸设计要求。

根据提出计算假设,通过对湍流计算方法的对比分析,建立了连续相湍流计算模型;通过分析颗粒的受力状况、流场的湍流脉动对颗粒的作用以及颗粒与壁面之间的相互作用规律等颗粒运动参数,建立了基于随机游走方法的颗粒动力学计算模型;通过对单颗粒磨损模型进行选取,并结合泰勒级数展开技术,建立了颗粒碰撞磨损计算模型。

采用高速摄像、表面形貌测量等实验方法对刀闸阀凹槽结构的磨损进行研究,分析了凹槽内颗粒的分布随高度差的变化规律,并讨论了凹槽后壁面磨损的分布规律以及高度差对凹槽后壁面最大磨损量的影响,实验研究再次表明微小的高度差结构能够极大地改善凹槽后壁面的磨损,论文同时将实验结果与凹槽结构的数值模拟结果进行对比,进一步验证了数值模拟方法的准确性。

刀闸阀

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