蒸汽管路水力計算及閥門瞬態(tài)關(guān)閉時流場特性研究.pdf

1、蒸汽管路是蒸汽動力系統(tǒng)中連接鍋爐、汽輪機、換熱器等設(shè)備的橋梁和紐帶。在系統(tǒng)運行過程中，蒸汽管路的水力特性影響著系統(tǒng)設(shè)備的工作特性。不合理的管路布置會導(dǎo)致阻力分布不均勻，改變流量分配，對系統(tǒng)造成諸如蒸汽流動不暢及參數(shù)不穩(wěn)定等影響。因此，對蒸汽管路及其局部阻力元件的水力特性研究十分必要。
　　本文以某船舶蒸汽動力系統(tǒng)中過熱蒸汽管網(wǎng)為研究對象，基于管路設(shè)計及計算標準，采用Flowmaster軟件對蒸汽動力系統(tǒng)中的過熱蒸汽管網(wǎng)水力特性進行

2、仿真計算，獲得管網(wǎng)中各設(shè)備入口參數(shù);對管網(wǎng)進行額定工況與變工況分析，考察不同工況條件下設(shè)備入口參數(shù)計算值與設(shè)計值的偏差，驗證蒸汽管網(wǎng)布置的合理性;采用Fluent軟件對管路中的局部阻力元件DN150的閘閥和截止閥的水力特性進行瞬態(tài)關(guān)閉數(shù)值模擬，并考察不同關(guān)閉速度下兩種閥門流場特性的變化，分析流場變化對閥門的磨損沖擊機理和對管路系統(tǒng)的影響。
　　水力計算結(jié)果表明，在額定工況和變工況條件下運行時，該蒸汽動力系統(tǒng)過熱蒸汽管網(wǎng)的阻力損失符

3、合設(shè)計要求，額定工況或變工況運行時各設(shè)備入口壓力參數(shù)與額定參數(shù)一致，能夠滿足管網(wǎng)穩(wěn)定運行的條件，布置方式合理。
　　閥門流場模擬結(jié)果表明，在閘板關(guān)閉過程中，閘板兩側(cè)壓力差逐漸增大，背流側(cè)漩渦逐漸增強，并且閥門關(guān)閉速度越快，閥門內(nèi)部流場變化越劇烈，表現(xiàn)為壓力差迅速增大，漩渦尺寸快速加大，對閥門有較大沖擊;截止閥在關(guān)閉過程中，閥體內(nèi)部形成漩渦的數(shù)量要高于閘閥，漩渦的最大旋轉(zhuǎn)強度也要高于閘閥時的數(shù)值，因此有更大的壓力損失和更高的局部阻力