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内容简介
流程阀门是一种广泛使用的流程调控装备，其调控功能主要依靠改变流道通流面积来实现。阀门内部随调控过程而变化的复杂流动特征是影响其安全性和可靠性的内在因素。本书针对单相和含固两相等工况，从基础理论、数值计算和实验研究等方面对流程阀门开展研究，建立了单相工况流程阀门调控过程流体动力学特性计算方法，获得了不同结构流程阀门的调控特性与内部流动特征；建立了流程阀门含固两相流体动力学特性及流致磨损计算方法，获得了阀内两相流动特征及内部流道的磨损特性，为流程阀门的设计以及可靠运行提供了理论和技术支撑。 本书可作为流程阀门教学人员和科研人员的参考书，对从事流程阀门产品设计和实际应用的工程技术人员也具有重要的借鉴和参考价值。
作者介绍
朱祖超，男，1966年生，工学博士、教授、博导，钱江特聘教授，现为浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室主任，主要从事流体传输技术的理论研究和工程应用开发。主持国家自然科学基金和国家863计划等项目20多项，作为完成人获国家科技进步二等奖1项和省部级科技进步二等奖4项，曾获*****新世纪人才培养人员、高等院校霍英东优秀青年教师奖、浙江省有突出贡献中青年专家、151人才重点资助人员、青少年英才一等奖和优秀博士后等荣誉称号。 林哲，男，1987年生，工学博士、副教授、硕士生导师。2013年于浙江大学获机械电子工程博士学位，2013年进入浙江理工大学任教。主要从事阀门内部多相流动研究。主持国家自然科学基金项目两项，浙江省公益性技术等省部级项目3项。入选浙江省青年科技人才工程和浙江省151人才工程。作为作者和通讯作者发表SCI论文17篇，获授权发明专利20余项。
目 录
前言 本书字符含义 第1章 绪论 1.1 概述 1.2 阀门流阻特性 1.2.1 阀门流量特性 1.2.2 阀门流量系数 1.2.3 阀门阻力系数 1.3 流程阀门研究现状 1.3.1 单相工况 1.3.2 含固两相工况 第2章 单相工况流程阀门数值计算方法 2.1 数值计算方程 2.1.1 流体流动控制方程 2.1.2 湍流模型 2.1.3 壁面函数 2.2 网格处理方法 2.3 数值计算策略 第3章 球阀流体动力学特性分析 3.1 球阀启闭过程动态流体动力学特性 3.1.1 物理模型和数值计算方案 3.1.2 阀门特性实验 3.1.3 球阀启闭过程流阻特性变化规律 3.1.4 球阀启闭过程内部流场变化规律 3.2 V型球阀流体动力学特性 3.2.1 数值模拟模型及计算方案 3.2.2 阀门特性实验 3.2.3 V型球阀稳态特性 3.2.4 V型球阀瞬态调控特性 第4章 截止阀流体动力学特性分析 4.1 普通截止阀流体动力学特性研究 4.1.1 数值模拟模型及计算方案 4.1.2 数值模拟和实验对比 4.1.3 截止阀内部二维瞬态流场 4.1.4 截止阀内部三维稳态流场 4.2 节流型截止阀流体动力学特性研究 4.2.1 数值模拟模型及计算方案 4.2.2 改进前后截止阀内部流场对比 4.2.3 改进前后阀门流阻特性对比 4.3 阀芯结构变化对节流型截止阀流体动力学特性的影响 4.3.1 阀门结构模型 4.3.2 数值模拟和实验对比 4.3.3 阀芯结构对节流型截止阀性能参数的影响 4.3.4 阀芯结构对节流型截止阀内部流动特性的影响 第5章 流程阀门含固两相流动及流致磨损数值计算方法 5.1 含固两相流动计算方法简介 5.2 基于欧拉-拉格朗日方法的数值计算模型 5.2.1 连续相计算模型 5.2.2 离散相运动方程 5.2.3 颗粒和壁面的碰撞反弹模型 5.2.4 磨损计算模型 5.3 数值计算策略 第6章 气固两相流程闸阀流动及磨损分析 6.1 全开状态下闸阀内部稀气固两相流动特性研究 6.1.1 物理模型和数值模拟方案 6.1.2 数值模拟验证 6.1.3 颗粒对气体流场的影响 6.2 全开状态下闸阀稀气固两相流致磨损研究 6.2.1 物理模型及网格划分 6.2.2 数值模拟验证 6.2.3 结果与讨论 6.3 闸阀不同开度下两相流致磨损研究 6.3.1 物理模型和数值模拟方案 6.3.2 数值模拟验证 6.3.3 闸阀两相流阻特性 6.3.4 闸阀气固两相流动规律 6.3.5 闸阀磨损分析 第7章 基于凹槽结构的闸阀磨损改进研究 7.1 数值模拟方案及验证 7.1.1 物理模型 7.1.2 数值模拟方案 7.1.3 数值模拟验证 7.2 水平放置凹槽结构两相流动及磨损分析 7.2.1 高度差对气流场的影响 7.2.2 高度差对颗粒分布的影响 7.2.3 高度差对磨损的影响 7.3 倾斜放置凹槽结构两相流动及磨损分析 7.3.1 气相流场变化规律 7.3.2 颗粒分布变化规律 7.3.3 颗粒磨损变化规律 7.4 凹槽结构两相流动及磨损实验研究 7.4.1 实验方案 7.4.2 凹槽结构内部颗粒分布特性 7.4.3 凹槽后壁面的磨损特征 第8章 液固两相球阀流动及磨损分析 8.1 数值计算设置及验证 8.1.1 流体计算域的建立和参数设置 8.1.2 实验方案 8.1.3 数值模拟验证 8.2 球阀内部固液两相流动特性分析 8.2.1 球阀固液两相流量系数 8.2.2 固体颗粒对阀门内部流场的影响 8.2.3 固体颗粒分布规律 8.3 球阀主要壁面的磨损特性 8.3.1 阀芯流道磨损特性 8.3.2 阀芯下游管道磨损特性 8.3.3 球体表面及阀体表面磨损特性 参考文献
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