基于ANSYS的LNG船用超低温阀门的数值模拟分析 图文.doc

基于ANSYS的LNG船用超低温阀门的数值模拟分析_图文(1上海理工大学制冷技术研究所上海200093(2中国船舶重工业集团公司七。四研究所上海200031摘要:应用有限元分析软件分别对通径为DNl5的LNG船用超低温阀门在管路中开启与关闭状态稳态热力分析。研究了阀颈长度,阀颈与阀杆之间的,阀颈的厚度对填料函温度的影响。研究结果表明,阀颈长度和阀颈厚度是影响填料函温度的主要因素,阀颈与阀杆之间的间隙尺寸对填料函温度影响很小。关键词:超低温阀门有限元模拟LNG中图分类号:TB657文献标识码:A文章编号:1000-6516(201001-0043-05NumericalSimulationofcryogenicvalveusedinLNGCarrierWuRuofeilLiuJianhualWuTangron92GeQilinlZhuLiweil(1RefrigerationTechnologyInstituteUniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China(2ChinaShipbuildingInsdustroyCorporation,Shanghai200031,ChinaAbstract:,:cryogenicvalve;FiniteElementAnalysis;simulation;LNG1引言作为清洁能源,LNG是当今世界增长最快的能源。目前,在世界一次能源结构中,天然气的比重已达25%。天然气以其高效、优质、清洁等优异性能及广泛用途,将成为2l世纪人们利用最多的能源形式。近年来,加快天然气的应用成为全球性趋势,预计到2015年天然气产量将超过原油,成为世界第一大能源…。2008年4月3日,由中船集团公司所属沪东中华造船集团有限公司自主建造的中国第一艘LNG船成功交付,标志着中国基本掌握了世界造船尖端技术,打破了国外在该领域的垄断局面。随着LNG工业的发展以及中国自主研发LNG船的成功,中国开始对船用LNG超低温阀门进行了自主研发。超低温阀门的工作温度极低(77K,因此在设计这类阀门时,除了应遵循一般阀门的设计原则外,收稿日期:2009-;修订日期:2010-02-01基金项目:上海f“重点学科建设项目￥30503,上海市研究生创新基金项目JWCXSL0802。作者简介:吴若菲。女,25岁,硕士研究生。低温工程还有一些特殊的要求。其中重要的一点就是要求阀门的结构保证填料处于0℃以上的温度环境下工作,例如采用长颈阀盖结构,使填料函离低温介质尽量远些,起到保护填料函的功能。填料函的密封性是低温阀的关键之一。该处如有泄漏,将造成填料与阀杆处结冰,影响阀杆的正常操作,同时也会因阀杆上下移动而将填料划伤,引起严重泄漏¨1。一种新型阀门的开发从设计、制作、加工装配不仅需要消耗大量的人力、物力以及财力,有时,设计出的新型阀门不能保证预期的性能指标,因此近年来,阀门的虚拟设计与仿真是阀门设计的一种重要的方式,可对产品的性能给出初步的评价,浙江大学的金滔【3J,中国科学院等离子体物理研究所的丁小东一1分别对低温截lt阀和低温调节阀进行了低温试验下的动态分析和稳态分析,提出了通过在氮气环境里添加矿棉保温材料来提高填料函的温度。本文采用ANSYS有限元分析软件作为建模和分析平台对通径为DNl5的LNG船用超