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安全閥泄放機理分析

 

安全閥泄放機理分析

 

    安全閥的安全泄放能力,即排量,是衡量安全閥性能的一個最重要指標。本文在“具有在線功能的安全閥及其檢測系統”的指導下,對安全閥動態開啟過程的排量檢測問題及其相關流動機理進行了分析。主要內容包括:

    1、根據噴管流動特性和理想氣體等熵流動的基本流體控制方程,推導了安全閥開啟排放量的計算公式,系統總結了影響安全閥開啟排放能力的各種因素。提出了安全閥超壓開啟流場參數之間存在的相互影響機理,尤其是氣體動力學參數的變化規律。 

    2、采用CFD軟件對安全閥開啟過程的三維模型進行動態數值仿真,通過仿真分析安全閥流場參數隨時間變化規律,得到了閥口附近和出口流產生亞臨界,臨界和超臨界流動的狀態參數變化規律;用流線(streamline)分析法對時間和空間幾何位置上安全閥開啟過程流場參數的突變機理進行了分析研究,結果表明在臨界和超臨界狀態下,流動過程的場參數的確存在參數超音速突變,其位置位于幾何截面突變處,且其流動參數的突變不僅與截面形狀有關,還與自身所處的流動狀態有關。

    3、本文分析了非標準測試條件下安全閥排量與其模擬流量之間的關系,提出了四種安全閥排量的數值仿真計算方法與數值仿真排量系數(Kd,num)定義,分析了各種算法的優缺點。研究表明影響安全閥超壓泄放能力及其泄放機理的因素包括開啟高度、進出口壓力比、出口直徑、閥腔背壓等。

    4、在實驗研究方面,利用閥芯檢測傳感器和檢測法蘭傳感器在現場試驗中分別進行了排量和其他相關的參數測試。將二維、三維數值仿真排量計算值與試驗測試結果比較,研究表明仿真與試驗結果較為一致,從而說明利用專用傳感器來檢測和計量排量具有良好的可操作性。只要數值仿真計算排量的處理方法得當,就可以較準確地預測安全閥的排放能力.

 


關鍵詞:安全閥安全技術監察規程 
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