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压力无关型定风量控制阀设计研究

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变量注释表

1绪论

1.1 选题背景及意义(Background and Significance of the Topic)

1.2 国内外研究现状(Research Status at Home and Abroad)

1.3 研究内容(Research Contents)

1.4 本章小结(Summary)

2 压力无关型定风量控制阀设计

2.1 定风量控制阀设计方案(Design Scheme of Constant Air Flow Control Valve)

2.2 定风量控制阀主要机构设计(Major Physical Design of Constant Air Flow Control Valve)

2.3 定风量控制阀辅助机构设计(Physical Design of Auxiliary Parts of Constant Air Flow Control Valve)

2.4 定风量控制阀整体结构(Massive Structure of Constant Air Flow Control Valve)

2.5 本章小结(Summary)

3 定风量控制阀仿真模型建立

3.1 定风量控制阀流场计算模型(Flow Field Calculation Model of Constant Air Flow Control Valve)

3.2 定风量控制阀流场数值模拟(Numerical Simulation of Flow Field for Constant Air Flow Control Valve)

3.3 仿真结果初步分析(Preliminary Analysis of Simulation Results)

3.4 本章小结(Summary)

4 定风量控制阀流场特性分析

4.1 定风量控制阀流场仿真模拟结果(Simulation Results of the Valve)

4.2 定风量控制阀流量系数的研究( Study on Flow Coefficient of Constant Air Flow Control Valve)

4.3 定风量控制阀阀口参数的修正(Correction of Parameter of Valve Port of Constant Air Flow Control Valve)

4.4 本章小结(Summary)

5 定风量控制阀试验研究

5.1 定风量控制阀的制作(Production of Constant Air Flow Control Valve)

5.2 定风量控制阀流场特性测试(Flow Field Characteristic Test of Constant Air Flow Control Valve)

5.3 定风量控制阀性能测试(Performance Testing of Constant Air Flow Control Valve)

5.4 定风量控制阀系列化研究(Research on Serialization of Constant Air Flow Control Valve)

5.5 本章小结(Summary)

6 结论和展望

6.1 结论(Conclusions)

6.2 展望(Prospections)

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

压力无关型定风量控制阀能够自动调节通流面积以适应阀门前后压力的变化,在工作压差范围内可以将流经该阀的风量控制在预先设定值,因而普遍应用于医院手术室、生化实验室和洁净室等需要对气流进行准确控制的场所。目前国内压力无关型定风量控制阀市场被国外一些企业垄断,国内生产厂家由于未掌握核心技术,在市场竞争中处于劣势。近年来,我国暖通行业得到快速发展,市场对压力无关型定风量控制阀的需求不断增长,迫切需要对该阀关键技术进行深入研究。
  本研究提出一种基于机械自力式原理的压力无关型定风量控制阀设计方案,通过建立其三维实体模型、流动数学模型和数值计算模型,分析阀门流场分布规律,对阀口参数进行修正。基于阀门流场分布提出一种结构简单、通流能力强、控制精度高的压力无关型定风量控制阀。该阀由阀体、阀芯、阀芯轴、压缩弹簧、调节杆和支撑架等机构组成,借助弹簧响应阀门压差变化来改变通流面积,以实现风量调节的目的。根据流量与阀门压力损失关系对该阀关键结构进行设计计算,主要包括阀口和机械自力式调节装置的设计。用SolidWorks软件建立压力无关型定风量控制阀三维实体模型,基于Ansys仿真软件对该阀进行仿真模拟,分析阀门流场分布和流量系数变化规律,修正阀门流量计算公式,并对阀口参数进行修正。搭建压力无关型定风量控制阀流场和性能测试装置,通过测量不同工况下的压力分布和流量大小,探究仿真模型的可行性和阀门性能的可靠性。并将此研究结果应用于定风量控制阀系列产品的设计。

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