一、安全阀的选用和计算（论文文献综述）
李晓亮[1]（2014）在《化工装置中安全阀工艺设计及附属管道应力分析》文中研究表明安全阀是一种安全泄放装置,常被用作锅炉、压力容器及承压设备上重要的安全附件。由于它结构简单、紧凑、调节方便、灵敏可靠、安全性高,在压力容器上已广泛应用,因此在化工设计中对安全阀的选用是十分重要的。现阶段化工行业中,安全阀可根据结构类型、排放介质、阀瓣开启大小、压力调节方式、工作环境温度和国家的具体分类标准来进行分类。由于不同的化工生产装置和环境,对于工艺系统条件有多种不同的要求,因此安全阀在装置和管道中的选型和安装需要有相应的区别。根据多年的理论性研究和工程实践中的经验,影响安全阀设置和选型的主要因素是压力、输送介质和安全阀泄放量计算。依据工艺系统条件对安全阀进行选型,需要根据安全阀工作环境和相应条件进行理论运算,得出所需安全阀相应参数从而选择正确的安全阀。能否正确地选择可靠、安全的安全阀,是确保执行机构的可靠性和性能优劣,并直接关系到设备与人员安全。安全阀及其管线的应力分析可以通过理论计算,分析出管线的受力情况,从而避免管道因为受力而对设备和管道自身造成损害。安全阀的应力分析首先要对排气形式、反作用力和放大特性进行理论性计算,设计要从两方面考虑：静应力范畴和动应力范畴。通常的管道系统均属于超静定结构,存在多余约束,具有非常复杂的力学计算过程。目前,采用计算机软件来实现管系的分析计算,最常用的软件为美国COADE公司编制的CAESAR II软件。本软件既可以分析计算静态分析,也可进行动态分析。通过输入管线温度、管线压力、安全阀孔板内径、安全阀管系内径等参数利用软件中不同的模块计算泄放推力的大小和排液载荷,进而进行安全阀载荷的频谱分析。在应力分析中,通过上述的分析和计算可以量化安全阀的应力情况,更加直观和具体地对管线进行调整,以满足其安全性、稳定性和经济性。本文从实际工程应用出发,针对化工系统中安全阀管道系统出现的问题,进行了理论性分析,并提出了相应的解决方案。为解决安全阀在实际应用之中的振动和损坏等问题提供了一定的借鉴意义。
张振华[2]（2019）在《安全阀泄放过程的CFD数值模拟研究》文中研究指明安全阀作为保证系统安全的最重要的手段之一,被大量应用在各种热能动力领域的承压容器以及管道中,目前对安全阀的研究包括实验研究、数值模拟和辅助性的理论计算。由于安全阀所处环境的局限性,本文结合某核电站在检修期间对安全阀的泄压性能试验的结果,采用数值模拟的方法,通过设置不同的工艺系统参数,来评估主蒸汽管道内的压力和温度对安全阀主阀阀门开启时间的影响;根据计算结果,初步分析和论述安全阀开启超时的潜在原因,为该阀门的运行、调试、试验和维修活动提供指导。其次采用复杂的变拓扑的动网格数值模拟方法研究高温蒸汽安全阀瞬态泄压特性和影响泄压性能的因素,进而改进安全阀的结构,达到优化设计的目的。模拟的对象为SE280类型阀门,属于弹簧式安全阀,包括先导式电磁阀和主阀两部分。建立安全阀的三维模型,模拟先导式电磁阀泄压阶段（阀瓣处于静止时）的安全阀瞬态泄压特性,研究了安全阀内不同截面的流场特性（压力场、温度场、速度场以及马赫数）和安全阀进出口的流量特性;定量研究了安全阀内关键结构参数对主阀阀门开启时间的影响程度,得出电磁阀泄压孔（孔D）与导向筒联接处面积对主阀开启时间影响最大;安全阀内流场参数在局部区域变化剧烈,会出现超声速流动,产生激波现象。采用CFD模拟技术,自定义了复杂动网格变形技术模拟阀门泄压的动作过程。研究了蒸汽安全阀动态泄压特性和主阀阀瓣的动力学特性;并研究了在不同入口压力工况下的阀瓣的动力学特性:主阀的阀门开启时间随入口压力增加而变长;阀瓣的动作时间在几十毫秒就可以达到最大开启高度处;安全阀全开启流量特性与阀瓣的形状有很大的关系,根据文献得出的结果,本文安全阀几何模型中的阀瓣形状与文献中的结果较吻合,也验证了数值模拟结果的准确程度。采用控制变量法,利用变形的动网格技术研究了不同过热度、不同湍流模型和不同工质对安全阀瞬态泄压性能的影响,可实现的k-ε湍流模型和增加蒸汽的过热度可以使安全阀快速开启,以天然气为工质得到的安全阀阀门全开启时间与水蒸气相近,为后续安全阀实验提供了可能性;也研究了阀瓣在不同开度下的下部出口管道流场特性,在开启高度60 mm范围内时,出口流道内参数受阀瓣与密封面之间的帘面积影响较大;当开启高度大于60mm时,出口流场参数变化较前一阶段变化不明显,受外部大气环境的影响较大。
张敬敏[3]（2019）在《水液压支架安全阀复合织构阀芯设计与分析》文中研究表明液压支架安全阀作为装备支护安全的核心元件,对支护装备的可靠性、安全性以及使用寿命有着决定性影响。通常液压支架的工作介质为乳化液,但乳化液容易变质,会析出导致过滤设备堵塞,从而影响工作进度,减少安全阀的使用寿命,且对环境造成污染。随着可持续发展战略的提出,国家倡导建设绿色矿山,因此将煤矿机械水压化成为了水液压技术的一个热门研究方向。但由于水的粘度较低,煤矿机械又具有高压力,大流量等特点,使得液压机械会出现润滑、摩擦磨损、气穴气蚀等问题。论文以水液压支架中的安全阀为研究对象,将工作介质乳化液换为水,重点研究水液压支架安全阀的润滑、气穴气蚀等关键问题。为以后研究矿山机械水液压化提供理论和技术支持。论文的主要研究内容如下:1.提出复合织构阀芯新结构。将复合织构引入到水液压支架安全阀阀芯表面,研究其在安全阀阀芯与阀套之间摩擦副的润滑、减磨等问题。通过建立复合织构润滑模型,分析复合织构阀芯的动压润滑特性及减磨机理。为了求解方便,将阀芯复合织构简化为一个l1×l2的微小单元,设置面积率、深度和排列顺序不同参数,对阀芯复合织构单元进行仿真模拟,得出阀芯复合织构单元表面压力云图、中心截面曲线图、阀芯表面承载力图。通过与设置相同参数的单一织构对比,说明复合织构的优势,并分析深度、面积率和排列顺序对复合织构阀芯润滑特性的影响,优化出一组能够产生良好动压润滑特性的阀芯复合织构。2.提出一种变截面式安全阀阀芯径向孔新理念。针对传统水液压支架安全阀阀芯出液径向孔处的气穴气蚀问题,设计出六种变截面式径向孔新结构。建立变截面式径向孔CFD模型,优化了阀芯出液径向孔结构,研究了阀芯径向孔处气穴气蚀消减的方法。通过仿真模拟,得到六种变截面式径向孔结构的压力云图、流线图、湍动能云图和气相体积分数图,对比分析表明:圆台径向孔结构和球形径向孔结构的抗气穴气蚀性能较好,但考虑到加工工艺和成本等各方面的影响,优化出抗气蚀性能最佳的正圆台径向孔结构,使其能够有效减少阀芯出液径向孔处气穴气蚀现象的发生。图[43]表[5]参[88]
畅军亮[4]（2015）在《高压大流量安全阀设计及实验系统研究》文中研究表明高压大流量安全阀是控制液压支架工作的关键基础件,工作时能够及时释放冲击载荷下液压支架立柱内极易损害设备的高压乳化液,从而达到保护液压支架的目的。随着高产高效采煤工作面的迅速发展,要求安全阀向高压大流量方向发展,并对其可靠性及寿命提出了更高要求。目前国内对高压大流量安全阀的生产设计主要通过对国外产品进行测绘模仿,缺乏相关设计理论的指导,同时国内缺少兼顾大流量、近似工况和通用性强的安全阀综合性能实验台,严重制约着安全阀技术的发展和产品质量的提升,也影响着液压支架高压大流量安全阀标准的实施。结构设计及实验手段是安全阀技术研究的核心,工作压力高、流量大,且存在冲击工况以及使用乳化液为工作介质是液压支架用高压大流量安全阀的典型特征。本文在满足上述典型工况的条件下,以提高高压大流量安全阀设计水平和完善实验手段为目标,理论分析和实验验证相结合,围绕安全阀主要技术参数设计、结构设计和实验台设计等关键问题展开了研究。相关研究工作主要包括以下5个方面:（1）分析了高压大流量安全阀工作介质乳化液的理化性能和工况特性要求,对不同结构形式（直动式、先导式和差动式）、不同弹性元件（弹簧式、充气式）、不同阀口密封形式（锥阀式、滑阀式和球阀式）的安全阀进行了对比分析和研究,在此基础上研究不同类型的安全阀结构对其性能的影响,为高压大流量安全阀的设计奠定了基础。根据本文拟设计的高压大流量安全阀的额定流量和工作压力,确定采用直动式滑阀结构形式,在阀芯结构设计上首次采用了跑道形卸油孔,并依据安全阀工作原理进行了相关力学计算,初步确定了安全阀的主要技术参数。（2）利用Fluent软件对四种阀芯结构安全阀的流场静压、动压、速度等方面进行了三维仿真分析,研究了阀芯结构和参数对安全阀阀芯内部流动状态的影响。通过对比分析得出在相同卸油孔形状不同卸油孔面积的条件下,卸油孔的面积大小直接关系着流体在阀体内的流动速度和压力的大小变化,流体在流道内的最小负压和流动速度随着卸油孔面积的增大逐渐降低;在相同卸油孔面积不同卸油孔形状的条件下,跑道形卸油孔阀芯的内部流动性能优于圆形卸油孔的阀芯。结合仿真结果,确定方案4跑道形阀芯卸载能力强,在冲击状态下阀道内流体流速低、负压小、综合性能最优。（3）利用机械系统动力学分析软件ADAMS和机电液系统仿真软件AMESim对高压大流量安全阀进行建模与联合仿真分析。建立了安全阀的质量弹簧系统,模拟了阀芯在高冲击压力下的运动状态,经多次优化获得了响应快、振荡幅度小、稳定时间短的安全阀质量弹簧系统,提高了安全阀阀芯系统的动态特性,进一步提高了安全阀的可靠性。（4）设计了高压大流量安全阀综合性能实验台液压系统,对实验台的关键元部件进行设计及选型,同时设计了基于Lab VIEW的测试系统。（5）对四种不同阀芯结构的安全阀进行了冲击性能实验,通过实验得出方案4安全阀在卸载流量和稳定性方面最优,与仿真结果相一致;同时对其进行了公称流量启溢闭实验、小流量启溢闭实验和高低压密封实验,结论表明,方案4安全阀各项技术指标完全满足国标GB25974.3-2010,性能最优,可靠性强。本文总结了高压大流量安全阀的分析设计过程,以结构设计为主线,CFD、ADAMS以及AMESim系统仿真等现代分析工具为辅助手段,开发出了高压大流量安全阀及实验系统,可实现安全阀的可靠设计及质量检测功能;建立了支架用高压大流量安全阀的设计理论和实验方法,为设计高性能的高压大流量安全阀提供了技术支持。
宋卫臣[5]（2017）在《安全阀类型和规格的选用》文中指出安全阀参数的正确计算及阀门类型和规格的正确选用,是保证设备和容器安全运行的关键。介绍了安全阀的分类,弹簧式安全阀和先导式安全阀的工作原理,针对安全阀的整定压力、计算喷嘴面积和泄放量几个重要参数进行了计算,并对阀门类型的选择、公称尺寸和公称压力的确定进行了分析。
葛顺源[6]（1997）在《安全阀的选用及喉径计算》文中认为介绍了安全阀的结构、设计原则、喉径计算、选用和安装要求。
龚珑,周文军[7]（2009）在《安全泄放装置的设置、选型与计算》文中研究指明简述了安全泄放装置的种类,介绍了安全泄放装置选用的适用工况、步骤及一般规则,并通过计算泄放面积或口径来确定选型。同时也介绍了安全泄放装置的设置方式及设置方式选用的一般原则。
金萍[8]（2015）在《化工装置安全排放系统研究与设计》文中研究表明随着化工材料市场的不断扩大及人们对合成橡胶等产品日益增大的需求量,大型化工装置在不断的新建及扩大生产规模。以某合成橡胶装置为例,在生产过程中将产生大量的异丁烯、异戊二烯、己烷、乙烯、丙烯等火灾危险类别为甲类的易燃易爆气体,以及含氯甲烷的高毒性气体,这些危险气体将为装置带来安全隐患,因此,为保证装置安全可靠的运行,设置一套合理的安全排放系统至关重要。安全排放系统用于防止压力容器、锅炉和管道等受压设备因火灾、操作故障或停水、停电造成压力设备超过其设计压力而发生爆炸事故,对化工企业的安全、稳定生产及运行有重要的意义。正确选用和设置安全排放系统是设计工作中的一个重要环节,本论文研究的安全排放系统包括设备及管线安全阀、爆破片以及火炬系统,设计中根据安全泄放装置的使用条件及物料特性等来确定其选型和设置方式,并通过计算、模拟优化来确定泄压装置的口径。论文首先利用危险与可操作分析（Hazard and Operability Analysis,简称HAZOP）方法对某合成橡胶装置各单元进行全面分析,系统全面的识别出装置可能存在的设计、操作及管理缺陷,分析设备故障、作业过程中的人员失误等可能带来的各种后果及验证保护措施的可靠性。根据HAZOP的分析结果,确定出各种工况的物料泄放量,以此为依据利用流程模拟软件PRO/Ⅱ所提供的计算基础数据进行安全阀及爆破片设计计算。计算得到不同工况下危险介质局部泄放量及装置的总泄放量,由此分析确定出火炬负荷,从而得到火炬管网最大阻力降的工况。论文最后根据装置物料特性及排放要求合理设置火炬系统,并利用VISUAL FLOW软件核算安全阀出入口管线阻力降是否满足设计要求,并进一步模拟火炬管网的设计,计算得到不同工况下管网阻力、优化设计管网走向及总管尺寸,在满足设计要求前提下尽量做到美观、经济、实用。论文研究达到了在主装置安全运行、安全排放装置满足环保要求的同时,最大程度地节约建设投资、实现装置最大经济效益的目的。
王荣誉[9]（2020）在《基于CFD的弹簧式安全阀数值模拟与优化设计》文中提出安全阀是承压设备中的重要组件,安全阀的正常工作对于整个承压系统的寿命和可靠性来说具有非常重要的意义。本文主要采用数值模拟和试验研究相结合的方法对安全阀的阀盘升力和出口流量进行研究,通过研究确定一个可以用于预测安全阀阀盘升力和出口流量的湍流模型并用于后续的安全阀阀盘结构的优化设计。希望本文的研究能够给安全阀的工程设计人员提供一定的帮助,本文的研究内容如下:（1）建立了安全阀的二维CFD模型,通过Fluent软件中的六种湍流模型对安全阀在不同阀盘开度下的阀盘升力和出口流量进行预测。预测结果表明六种湍流模型之间在小开度预测的阀盘升力误差较小,但是中开度和大开度预测的阀盘升力误差较大。六种湍流模型之间对于安全阀出口流量的预测没有太大差异,但是预测大开度下的出口流量与预测小开度下的出口流量相比较差异更小。（2）搭建了用于安全阀阀盘升力的测试装置,并基于LabVIEW编写了测试装置的数据采集系统。试验结果表明测试装置具有很好的重复性并且可以精确地测得安全阀在不同压力、不同阀盘开度下的阀盘升力。通过测试装置测得了在安全阀入口压力分别为3.0bar、3.5bar和4.0bar下不同阀盘开度下的阀盘升力,通过对比试验数据和仿真数据发现SST（4eq）湍流模型的误差最小,RKE湍流模型的误差最大。因此确定了SST（4eq）湍流模型在六种湍流模型中精度最高,该湍流模型能够预测安全阀在不同压力、不同阀盘开度下的阀盘升力和出口流量,可以用于后续的安全阀阀盘结构的优化设计。（3）建立了安全阀阀盘结构的优化模型并对安全阀的阀盘进行优化设计,以安全阀的出口流量为目标函数,以安全阀的阀盘半径、阀盘深度和阀盘厚度为设计变量。采用拉丁超立方采样方法进行试验设计并对设计点进行CFD仿真得到设计点的出口流量,利用RBF模型进行试验点数据的拟合,并采用遗传算法对拟合的模型进行优化。对得到的优化设计的结构重新进行CFD计算,结果表明与原始设计对比优化设计的安全阀的出口流量增加了21.43%,排量明显增大能够加速承压设备内的介质泄放。
项晓敏[10]（2020）在《防爆阀的性能研究与优化设计》文中研究指明防爆阀作为重要的安全屏障,被广泛应用于配备大型柴油机的船舶、石化、采矿等领域,而其安全可靠性常会受到阀门系统动态不稳定性和阻燃片系统降压阻燃性能的制约,导致事故频仍。目前国内外针对防爆阀的研究方法主要包括数学建模法、实验法和CFD仿真法,但由于研究方法各自的局限性和防爆阀子系统间的耦合性,使得研究结果说服力不足。因此,本文综合使用三种研究方法,根据部件结构、工作特点和研究需求,构建了完整的防爆阀系统模型;运用实验法验证,确定了防爆阀系统仿真研究的湍流模型;通过动态仿真分析,了解了防爆阀的启闭动作原理,分析了系统的动态特性;基于拉丁超立方设计和代理模型回归,对阻燃片结构进行优化设计,提高了阻燃片的降压阻燃性能。建立防爆阀系统的计算模型。根据安全阀系统、阻燃片系统和容器系统的结构特征、工作机理与仿真重点,对安全阀系统进行力学建模和网格模型简化;对阻燃片系统采用多孔介质建模和等效体积建模,并以流体力为指标完成了简化模型的评估;对容器系统选择数学建模研究,定义了开启和回座机制。该计算模型不仅减少了计算网格数目,还提高了仿真迭代效率,为后续动态特性研究和优化设计打下了基础。验证湍流模型。充分考虑防爆阀系统所处工作环境的局限性和各个子系统对湍流模型的敏感性,本文在理论分析阀门仿真研究常用湍流模型的基础上,以安全阀气压实验台的测试结果为参照,采用Fluent仿真平台计算了多个阀盘开度下的质量流量和流体力,完成了四种常用湍流模型对阀门系统射流现象模拟效果的评估验证,有利于增强防爆阀系统CFD仿真计算结果的说服力。防爆阀的动态特性分析。以通径100mm的防爆阀系统为研究对象,采用二维简化网格模型,运用动网格技术,配合用户自定义函数（UDF）,完成了阀盘运动方式的定义和计算数据的读写,达到了防爆阀系统流固耦合分析的效果,研究了防爆阀在三种典型工作过程中的动作机理。基于代理模型的阻燃片优化设计。在三维轴对称计算模型的基础上,先选择了拉丁超立方法完成试验设计,然后利用CFD仿真技术求解了对应结构参数下防爆阀的压降、温降数值,再基于四种常用代理模型进行了回归分析和精度评估,选择了最佳模型（RBF）,最后使用遗传算法完成了对防爆阀阻燃片系统的流道结构参数的优化,提升了阻燃片系统的降压灭焰性能。
二、安全阀的选用和计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、安全阀的选用和计算（论文提纲范文）
（1）化工装置中安全阀工艺设计及附属管道应力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 安全阀工作原理 |
| 1.2 安全阀分类 |
| 1.2.1 国家标准 |
| 1.2.2 结构类型 |
| 1.2.3 排放介质 |
| 1.2.4 阀瓣开启大小 |
| 1.2.5 压力调节方式 |
| 1.2.6 工作环境温度 |
| 1.3 选用安全阀的影响因素 |
| 1.3.1 安全阀型式的影响因素 |
| 1.3.2 工艺系统的影响因素 |
| 1.3.3 附属管线的影响因素 |
| 1.4 安全阀事故状况 |
| 1.4.1 结构问题导致的事故 |
| 1.4.2 工艺系统问题导致的事故 |
| 1.4.3 附属管线问题导致的事故 |
| 1.5 安全阀的研究近况 |
| 2 工艺系统对安全阀的要求 |
| 2.1 压力对安全阀的要求 |
| 2.2 输送介质对安全阀的要求 |
| 2.3 安全阀对排放量的要求 |
| 2.4 安全阀泄放能力的计算 |
| 2.5 安全阀泄放能力实例计算 |
| 2.6 安全阀配管的一般要求 |
| 2.7 安全阀入口管道设计 |
| 2.8 安全阀出口管道设计 |
| 2.9 安全阀工艺设计工程实例 |
| 3 安全阀应力分析与计算 |
| 3.1 安全阀反力计算 |
| 3.1.1 安全阀排气形式 |
| 3.1.2 安全阀排气管的反作用力 |
| 3.1.3 反作用力的动力放大特性 |
| 3.1.4 安全阀出口的反作用力矩 |
| 3.2 运用CAESAR Ⅱ软件对安全阀应力分析 |
| 3.2.1 静态学分析 |
| 3.2.2 动态学分析 |
| 3.2.3 安全阀静态及动态案例 |
| 3.2.4 安全阀处法兰泄露的校验 |
| 4 安全阀应力分析工程实例 |
| 4.1 安全阀系统固定架的应用 |
| 4.2 安全阀系统限位架的应用 |
| 4.3 安全阀系统管道柔性的应用 |
| 4.4 安全阀系统弹簧的应用 |
| 4.5 安全阀系统阻尼器的运用 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）安全阀泄放过程的CFD数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 安全阀简介 |
| 1.2.1 安全阀分类 |
| 1.2.2 安全阀工作原理和存在问题 |
| 1.2.3 安全阀压力种类和流量特性 |
| 1.3 安全阀国内外研究进展 |
| 1.3.1 国内外安全阀试验研究现状 |
| 1.3.2 国内外安全阀数值模拟研究现状 |
| 1.4 研究现状总结 |
| 1.5 课题研究内容和意义 |
| 1.5.1 本文主要研究内容 |
| 1.5.2 课题研究意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 安全阀泄压流场数值模拟基础 |
| 2.1 计算流体力学基础 |
| 2.1.1 计算流体力学概述 |
| 2.1.2 CFD模拟特点 |
| 2.2 流体控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 湍流模型特点 |
| 2.3.2 CFD湍流模型 |
| 2.3.3 K-Epsilon两方程湍流模型 |
| 2.4 动网格模拟基础 |
| 2.4.1 动网格数值模拟技术介绍 |
| 2.4.2 变形网格(Deformed mesh) |
| 2.5 安全阀时间特性定义 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 安全阀阀瓣静止阶段泄压特性研究 |
| 3.1 仿真模型的建立 |
| 3.1.1 三维模型 |
| 3.1.2 数学模型 |
| 3.1.3 网格模型 |
| 3.1.4 CFD模型边界和求解设置 |
| 3.2 网格敏感性分析 |
| 3.3 安全阀进出口流量和压力特性 |
| 3.3.1 安全阀进出口流量特性 |
| 3.3.2 安全阀上部腔室压力特性 |
| 3.4 先导电磁阀泄压阶段安全阀内流场特性 |
| 3.4.1 安全阀初始流场特性 |
| 3.4.2 安全阀纵剖面1的流场特性(包含孔A和孔B) |
| 3.4.3 安全阀纵剖面2的流场特性(包含孔C、孔D和电磁阀消音器) |
| 3.4.4 安全阀纵剖面3流场变化(包含电磁阀、消音器和出口管道) |
| 3.4.5 安全阀剖面4流场变化 |
| 3.5 不同工况安全阀开启特性 |
| 3.6 关键结构参数对安全阀主阀阀门开启时间的影响 |
| 3.6.1 安全阀主阀的阀瓣与导向筒间隙影响 |
| 3.6.2 主阀阀瓣顶部端面与孔D上端距离的影响 |
| 3.6.3 先导式电磁阀开度的影响 |
| 3.6.4 电磁阀出口背压的影响 |
| 3.6.5 孔A直径变化的影响 |
| 3.6.6 孔C直径变化的影响 |
| 3.7 安全阀主阀阀门开启时间影响总结 |
| 3.8 试验验证 |
| 3.8.1 核电站检修试验原理分析 |
| 3.8.2 CFD数值模型验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 安全阀动作泄压特性研究 |
| 4.1 基于动网格的新三维模型建立 |
| 4.2 安全阀动网格模型的建立 |
| 4.2.1 网格模型的比较 |
| 4.2.2 安全阀动网格的划分 |
| 4.2.3 动网格的网格敏感性分析 |
| 4.3 安全阀动作泄压特性研究 |
| 4.3.1 动网格特性 |
| 4.3.2 安全阀瞬态动作泄压流场特性 |
| 4.3.3 安全阀阀瓣动力学特性 |
| 4.3.4 不同工况阀瓣动力学特性 |
| 4.3.5 安全阀流量特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 安全阀泄压特性影响因素研究 |
| 5.1 不同湍流模型对安全阀动态泄压特性的影响 |
| 5.2 蒸汽过热度对安全阀动态泄压特性的影响 |
| 5.3 主阀阀瓣不同开高对出口管道流场参数的影响 |
| 5.4 工质对安全阀泄压动作性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 主要符号表 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）水液压支架安全阀复合织构阀芯设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与来源 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水液压技术及其水液压元件研究现状 |
| 1.2.2 微织构表面技术研究现状 |
| 1.2.3 煤矿液压支架及其安全阀的研究现状 |
| 1.3 课题研究难点 |
| 1.3.1 阀芯复合织构的CFD建模及摩擦副动压润滑特性的研究 |
| 1.3.2 水液压安全阀阀芯抗气穴气蚀性能的结构设计 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 2 安全阀阀芯复合织构的润滑模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水液压支架安全阀 |
| 2.2.1 安全阀结构 |
| 2.2.2 安全阀的总体性能要求 |
| 2.3 流体动压润滑形成的原理 |
| 2.3.1 Reynolds方程 |
| 2.3.2 边界条件 |
| 2.3.3 流体润滑性能计算 |
| 2.4 复合织构动压润滑形成机理 |
| 2.4.1 复合织构的动压机理 |
| 2.4.2 复合织构存储微磨粒及二次润滑 |
| 2.4.3 雷诺(Reynolds)方程与纳维叶-斯托克斯(N-S)方程的有效性分析 |
| 2.5 复合织构阀芯CFD模型的建立 |
| 2.5.1 几何模型的建立 |
| 2.5.2 基于N-S方程的复合织构润滑模型建立 |
| 2.5.3 复合织构阀芯的膜厚方程和承载力方程 |
| 2.5.4 复合织构边界条件及参数设置 |
| 2.6 复合织构单元的压力分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 安全阀复合织构阀芯润滑性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合织构变排列动压润滑机理 |
| 3.2.1 计算模型及参数设置 |
| 3.2.2 CFD求解流程 |
| 3.2.3 网格结构 |
| 3.2.4 网格无关性验证 |
| 3.3 仿真结果及分析 |
| 3.3.1 确定求解器和计算模型 |
| 3.3.2 求解器参数设置 |
| 3.3.3 复合织构相对于单一织构的优势 |
| 3.3.4 深度和面积率对复合织构阀芯润滑性能的影响 |
| 3.3.5 排列顺序对复合织构阀芯润滑性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全阀阀芯抗气穴气蚀性能的优化设计与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气穴与气蚀发生机理 |
| 4.3 水液压支架安全阀的工作原理 |
| 4.4 流场仿真数学模型 |
| 4.4.1 基本方程 |
| 4.4.2 标准k-ε湍流模型 |
| 4.4.3 气穴模型 |
| 4.5 流场仿真与分析 |
| 4.5.1 安全阀内部结构示意图及几何模型 |
| 4.5.2 网格划分及仿真参数设置 |
| 4.5.3 仿真结果与分析 |
| 4.6 安全阀阀芯的结构优化设计 |
| 4.6.1 阀芯径向孔的几何模型 |
| 4.6.2 仿真结构与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）高压大流量安全阀设计及实验系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 安全阀在液压支架中的应用 |
| 1.4 高压大流量安全阀设计研究进展 |
| 1.5 高压大流量安全阀实验研究进展 |
| 1.6 存在问题及发展趋势 |
| 1.7 研究目标及内容 |
| 2 高压大流量安全阀特性分析与参数设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高水基流体介质特性 |
| 2.3 高压大流量安全阀工况特征 |
| 2.4 高压大流量安全阀结构特征 |
| 2.5 高压大流量安全阀结构参数设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高压大流量安全阀动态设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高压大流量安全阀流场仿真分析 |
| 3.3 高压大流量安全阀动态分析 |
| 3.4 高压大流量安全阀制造 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高压大流量安全阀实验系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高压大流量安全阀实验台设计目标及总体要求 |
| 4.3 实验台液压系统总体设计 |
| 4.4 实验台关键元部件设计计算 |
| 4.5 高压大流量安全阀实验台测控系统设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高压大流量安全阀实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 主要研究工作和结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）安全泄放装置的设置、选型与计算（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 安全泄放装置的主要形式 |
| 2.1 安全阀的种类[1] |
| 2.1.1 按国家标准《安全阀的一般要求》分类 |
| 2.1.2 按阀瓣开启高度分类 |
| 2.1.3 按结构不同分类 |
| 2.1.4 按平衡内压的方式分类 |
| 2.2 爆破片的种类[2] |
| 3 安全泄放装置的适用工况、选型步骤和一般规则 |
| 3.1 安全阀的适用工况、选型步骤和一般规则 |
| 3.1.1 适用工况 |
| 3.1.2 安全阀选用步骤 |
| 3.1.3 安全阀型式选择的一般规则[3] |
| 3.1.4 安全阀选用的一些注意事项[4] |
| 3.2 爆破片装置的适用工况、选型步骤和一般规则 |
| 3.2.1 适用工况[2] |
| 3.2.2 选型的一般规则[2] |
| 3.2.3 爆破压力的确定[2] |
| 3.2.4 排放面积的计算[5] |
| 4 安全泄放装置的设置 |
| 4.1 安全泄放装置设置的典型方式 |
| 4.2 设置方式的选用原则 |
| 5 结语 |
（8）化工装置安全排放系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 合成橡胶简述 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 合成橡胶生产工艺 |
| 1.3 安全排放系统简述 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 安全排放系统的发展与应用 |
| 1.4 HAZOP应用简述 |
| 1.4.1 HAZOP分析方法 |
| 1.4.2 HAZOP分析方法的作用 |
| 1.4.3 化工装置进行HAZOP分析的必要性 |
| 1.5 VISUAL FLOW简述 |
| 2 合成橡胶装置HAZOP分析 |
| 2.1 HAZOP技术特点 |
| 2.1.1 HAZOP分析技术资料准备 |
| 2.1.2 偏离词选定 |
| 2.2 HAZOP分析过程 |
| 2.3 合成橡胶装置HAZOP分析研究 |
| 2.3.1 反应器节点HAZOP分析 |
| 2.3.2 塔节点HAZOP分析 |
| 2.3.3 罐节点HAZOP分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 安全阀与爆破片设计及优化 |
| 3.1 安全阀设计 |
| 3.1.1 安全阀的作用 |
| 3.1.2 安全阔的分类 |
| 3.1.3 合成橡胶装置安全阀泄放量计算 |
| 3.1.4 合成橡胶装置安全阀最小泄放面积计算 |
| 3.2 爆破片设计 |
| 3.2.1 爆破片适用场合 |
| 3.2.2 爆破片优缺点 |
| 3.2.3 合成橡胶装置爆破片计算 |
| 3.2.4 爆破片选型 |
| 3.3 聚合单元安全阀与爆破片优化 |
| 4 安全排放系统优化研究 |
| 4.1 安全排放系统概述 |
| 4.2 安全排放系统模拟优化 |
| 4.2.1 火炬排放负荷确定 |
| 4.2.2 排放管网模拟优化 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）基于CFD的弹簧式安全阀数值模拟与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 安全阀简介 |
| 1.2 安全阀选用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的研究方法和技术路线 |
| 2 CFD控制方程及计算方法 |
| 2.1 计算流体动力学简介 |
| 2.2 CFD基本控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.3 CFD湍流模型介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 安全阀阀盘升力的数值模拟 |
| 3.1 安全阀的结构组成 |
| 3.2 网格及求解设置 |
| 3.2.1 流道网格划分 |
| 3.2.2 求解器设置 |
| 3.2.3 网格无关性验证 |
| 3.3 仿真结果对比 |
| 3.3.1 阀盘升力结果对比 |
| 3.3.2 出口流量结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全阀阀盘升力的试验验证 |
| 4.1 安全阀阀盘升力测试装置的搭建 |
| 4.1.1 测试装置的结构组成 |
| 4.1.2 硬件传感器的选用 |
| 4.1.3 数据采集系统的搭建 |
| 4.2 阀盘升力测试数据的采集 |
| 4.2.1 测试流程 |
| 4.2.2 试验数据的处理 |
| 4.3 试验数据与仿真数据的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 安全阀阀盘结构的参数优化 |
| 5.1 安全阀优化模型建立 |
| 5.1.1 优化设计流程 |
| 5.1.2 优化模型建立 |
| 5.2 抽样方案设计 |
| 5.2.1 常用的采样方案 |
| 5.2.2 试验点的确定 |
| 5.3 代理模型拟合 |
| 5.3.1 代理模型简介 |
| 5.3.2 代理模型评价指标 |
| 5.3.3 代理模型拟合结果 |
| 5.4 优化算法求解 |
| 5.4.1 遗传算法简介 |
| 5.4.2 优化结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）防爆阀的性能研究与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 防爆阀简述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 数学建模研究 |
| 1.3.2 实验研究 |
| 1.3.3 CFD仿真研究 |
| 1.4 主要研究内容与方法 |
| 2 防爆阀系统建模 |
| 2.1 安全阀系统建模 |
| 2.1.1 安全阀数学模型 |
| 2.1.2 安全阀网格模型 |
| 2.2 阻燃片系统建模 |
| 2.2.1 多孔介质建模 |
| 2.2.2 等效体积建模 |
| 2.2.3 简化方案评估 |
| 2.3 容器系统建模 |
| 2.3.1 开启机制建模 |
| 2.3.2 回座机制建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 防爆阀仿真模型验证 |
| 3.1性能实验 |
| 3.1.1 实验设备 |
| 3.1.2 实验步骤 |
| 3.2 仿真理论 |
| 3.2.1 流体控制方程 |
| 3.2.2 湍流模型简介 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.3.1 质量流量分析 |
| 3.3.2 阀盘流体力对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 防爆阀动态特性分析 |
| 4.1 模拟基础 |
| 4.1.1 动网格模拟技术 |
| 4.1.2 用户自定义函数UDF |
| 4.2 瞬态仿真建模 |
| 4.2.1 动网格划分 |
| 4.2.2 网格敏感性分析 |
| 4.2.3 时间步长验证 |
| 4.3 动态特性研究 |
| 4.3.1 加压开启过程分析 |
| 4.3.2 定容回座过程分析 |
| 4.3.3 启闭全过程分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 防爆阀阻燃片优化设计 |
| 5.1 基本理论 |
| 5.1.1 试验设计 |
| 5.1.2 代理模型 |
| 5.1.3 优化方法 |
| 5.2 设计方案 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 优化模型 |
| 5.2.3 拉丁超立方抽样 |
| 5.3 回归与优化 |
| 5.3.1 仿真结果 |
| 5.3.2 模型分析 |
| 5.3.3 优化与验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 试验设计仿真数据 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、安全阀的选用和计算（论文参考文献）
- [1]化工装置中安全阀工艺设计及附属管道应力分析[D]. 李晓亮. 大连理工大学, 2014(07)
- [2]安全阀泄放过程的CFD数值模拟研究[D]. 张振华. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]水液压支架安全阀复合织构阀芯设计与分析[D]. 张敬敏. 安徽理工大学, 2019
- [4]高压大流量安全阀设计及实验系统研究[D]. 畅军亮. 中国矿业大学, 2015(03)
- [5]安全阀类型和规格的选用[J]. 宋卫臣. 化工设备与管道, 2017(01)
- [6]安全阀的选用及喉径计算[J]. 葛顺源. 化学工程, 1997(03)
- [7]安全泄放装置的设置、选型与计算[J]. 龚珑,周文军. 浙江化工, 2009(09)
- [8]化工装置安全排放系统研究与设计[D]. 金萍. 大连理工大学, 2015(03)
- [9]基于CFD的弹簧式安全阀数值模拟与优化设计[D]. 王荣誉. 大连理工大学, 2020(02)
- [10]防爆阀的性能研究与优化设计[D]. 项晓敏. 大连理工大学, 2020(02)