1.FEA(有限元分析)
有限元是一种融合弹塑性理论、数值迭代计算和PC软件的数值分析技术,随着现在科学技术的发展,有限元法已经普遍应用在各个行业,方便工程师在设计阶段就能精确的预测出产品和工程的技术性能,方便对结构的静、动力场强度以及温度场、流场、电磁场、渗流等技术参数进行分析计算,为解决一些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。
有限元法根据单元在边界处相互之间的连续性,将各单元的的关系式集合成方程组,求出这些未知量。有限元将分析模型细化为各个网格,随着每个分析单元的尺寸变得越来越小,自由度便会相应增加,迭代步数及计算量也会跟着增大,求解的近似程度就更加接近真实情况。
(a)等效应力
(b)变形云图
闸阀阀体云图
(a)变形图
(b)应力图
闸阀闸板云图
(a)整体变形
(b)球体变形
(c)阀座变形
(d)密封接触面最大开口间隙
(e)密封面状态
球阀云图
2.CFD(计算流体动力学)
CFD是流体力学和计算机科学相互融合的交叉学科,兴起于20世纪60年代,随着20世纪90年代后计算机的迅猛发展,CFD得到了飞速发展。
CFD软件具有多种优化的物理模型,如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等等。对每一种物理问题的流动特点,都有适合它的数值解法,用户可对显式或隐式差分格式进行选择,以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。CFD软件之间可以方便地进行数值交换,并采用统一的前、后处理工具,这省却了科研工作者在计算机方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动,而可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上。
(a) 压力云图
(b) 流体速度和流线分布图
轴流式止回阀全开状态图
(1)压力云图
(2)速度流线云图
20%开度
(1)压力云图
(2)速度流线云图
40%开度
(1)压力云图
(2)速度流线云图
60%开度
(1)压力云图
(2)速度流线云图
80%开度
(1)压力云图
(2)速度流线云图
100%开度
蝶阀不同开度压力与速度流线图