对高压空气管网系统中的电磁阀内部空气流动及垫片处的泄漏进行研究,首先对管道中的电磁阀进行三维建模,运用流体力学FLUENT软件的动网格技术,计算出不同的开关阀工况下在管道内部形成的压力脉冲,并将管道内部形成的最大压力脉冲,结合密封件泄漏的理论计算验证方法,分析计算以判断高压空气管网是否会产生泄漏。最后根据仿真结果提出防止泄漏的有效方法,为工业中保证高压管道安全运行提供参考。 ?闭导致压力脉冲，进而造成高压空气管道接头松脱而产生泄漏，严重影响高压系统的效率并引发多种安全问题。随着近年来工业的发展，高压空气管道系统得到大量应用，其泄漏问题就显得尤为突出。目前国内有针对垫片密封失效因素的研究，并确定了垫片失效是由于垫片材料选择不当、忽略垫片几何尺寸及密封面、法兰螺栓材料选择不当、法兰或法兰密封面形式及法兰密封面粗糙度的影响、制造安装及操作引起的泄漏。流体计算及泄漏分析-电动折弯机数控滚弧机滚圆机张家港液压倒角机滚弧机根据发生泄漏位置的不同，管接头密封处泄漏主要包括3种形式：吹出泄漏、渗透泄漏和界面泄漏，如图1所示［1］。图1泄漏的3种形式示意高压空气管道系统的螺纹管接头采用的密封形式是透镜垫片式密封，属于面接触密封和强制密封，完全依靠外力对垫片施加载荷实现［2~5］。对于螺纹管接头结构是通过拧紧螺母，使两端接收稿日期：2017-05-31修稿日期本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name：垫片的作用力FN1相比较，并且满足FX＜FN1时，即可保证密封件不发生泄漏。2三维建模及计算过程2.1三维模型电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，是用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证［9~12］。其结构虽然复杂，在仿真模拟过程中只需考虑阀内的流场以及改变流程区域的阀芯部分，因此根据实际电磁阀模型简化得到的三维模型及相应截面如图3所示。阀体模型包括进口、出口、阀芯，阀芯的上下运动控制阀门的开启和关闭。图3电磁阀关闭的三维模型2.2网格划分及边界条件建立好的模型采用前处理软件GAMBIT划分网格，由于模型内有阀芯的运动，因此这里的网格采用非结构网格进行模拟分析。配合阀芯的运动，本文采用动网格技术对阀芯的运动进行定义，以适应该区域的计算区域变化。另外当阀门在关闭状态即将开启，或者即将完全关闭时，阀芯距离阀座的距离小，形成极窄的通道，当高压空气通过极窄通道时，流速高，湍流强度大，故该区域的模型在划分网格时需要加密处理，以达到更高的计算精度。电磁阀内部全流场的计算网格以及部分区域的加密网格如图4所示。图4三维模型网格局部加密模型的边界条件如图5所示，由于电磁阀进口端连接高压管道，故进口采用压力进口边界条件，为36MPa，湍流强度为5%，水力直径采用管径，为32mm。出口边界条件设置为压力出口边界条件，并取大气压力作为迭代的初始条件，管道的内壁及阀芯的表面均采用壁面边界条件。图5三维模型网格及边界条件流体计算及泄漏分析-电动折弯机数控滚弧机滚圆机张家港液压倒角机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name