摘要：目的结合ZCuAl7-7-4-2合金的铸造特性,研究复杂薄壁铸件通海阀的铸造成形工艺,探究初始浇注方案下的充型、凝固规律,优化工艺并提出合理的铸造工艺方案。方法根据通海阀的结构特点,设计出底注雨淋式浇注系统,并利用流体力学理论和截面积比值法确定浇注系统的具体参数,使用ProCAST软件研究不同工艺参数、冒口尺寸对铸件质量的影响,以得到最优的浇注方案。结果在底注雨淋式浇注系统的充型过程中,金属液温度分布均匀、流速平稳,凝固顺序合理,所得铸件缺陷较少,其中疏松缩孔体积为0.63 mm3,且集中分布在阀盖处。优化浇注温度和浇注速度能够有效减少铸造缺陷,优化出的最佳浇注工艺参数组合如下:浇注温度为1180℃,浇注速度为3.5 kg/s。结合该模拟结果改进冒口尺寸后,彻底消除了铸件的铸造缺陷。结论优化工艺参数和浇注系统设计能够有效提高铸件的生产质量,便于铸件的一次成形,对实际生产提供指导。

摘要：舰船通常在压载舱内产生一定真空度,将海水通过通海管路系统注入或排出,实现舰船姿态控制,其中通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置。但现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。文章提出利用导流板结构降低通海阀内部流阻和噪声,采用Fluent软件和LMS ***软件对无导流板和添加不同尺寸导流板的通海阀内流场和噪声进行数值模拟计算,并研究通海阀内流场的速度、速度流线、压力、湍动能和噪声声压级的分布。最后,对数值模拟的结果进行对比分析,得出最优结果。结果表明:在通海阀内部添加导流板可以有效降低通海阀的压降,改善流场,降低流致噪声。同时对含不同厚度导流板的通海阀进行了对比分析,发现含8 mm厚导流板的通海阀性能相对最优。通过对通海阀不同导流板结构方案的计算结果进行对比,验证了改进措施的合理性,为通海阀内流道优化提供参考。

摘要：针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。

摘要：角式双球阀作为一种新型通海阀,针对其内部流道结构在不同流速下产生的噪声问题,基于计算流体动力学(CFD)与直接边界元法(BEM)对其进行流噪声数值模拟研究,分析2种不同结构形状角式双球阀的流噪声声压级以及其不同流速下的流噪声变化规律。结果表明,2种结构声压级均随频率的升高而降低,低流速时,双球阀低频特性更明显;开放式流道结构流噪声声压级明显高于封闭流道结构,由于封闭流道结构内部流体较好的流通性,其噪声总声压较开放式结构下降约26.9%,降幅为17 dB(A),封闭结构设计可以有效降低通海阀内流道流体脉动压力与流噪声,从而为新型通海阀的降噪优化提供一种新思路。

摘要：针对船舶、潜艇海水管路系统中阀门引起的流噪声问题,采用计算流体力学通用软件Fluent对实际使用中的通海阀内流场分布进行仿真计算,根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,对通海阀的结构进行改进,提出了一种新型内流道结构.该内流道,可有效降低阀内最低压力、提高阀内最高速度、降低阀内最高湍动能、消除漩涡,能够从根本上降低阀门流噪声.同时为高压通海阀提供一个安全、流畅的内部通道,并对通海阀结构以及流道的优化设计提供指导性建议.

摘要：潜艇舷侧阀为潜艇的关键件。与管路阀件服务于管路系统功能不同,潜艇舷侧阀用于保障潜艇生命力和潜艇安全性。本文对潜艇舷侧阀与管路阀件的传统结构样式进行对比,分析潜艇舷侧阀与管路阀件的技术要点差异,阐述潜艇通海通舷外系统舷侧阀的基本指标体系和核心要点,提出一体化舷侧阀(通海阀与二道闭锁阀的组合)是潜艇舷侧阀的进化结构型式,最后对特殊型式的潜艇舷侧阀的设计注意事项进行总结。本文通过研究、对比、分析,形成了系统性的潜艇舷侧阀的技术要素,对于开展新型舷侧阀特别是大潜深潜艇舷侧阀的研发具有重要指导意义。

摘要：采用CFD方法研究某新型直角通海阀的内部流场特性,并基于模拟结果,采用三种措施对阀门流道进行优化设计。经优化后,不同流量下进水工况的总压损失减小了14.5%～23.46%,出水工况的总压损失减小了24.6%～29.6%。根据JB/T 5296-1991进行的流阻试验发现,通海阀进出口压差的试验值与计算值误差不超过12%,验证了数值计算的可靠性。

摘要：通海阀在船舶海水系统中应用广泛,高压差条件下通海阀振动噪声问题突出。在大压差工况下,对某船海水系统通海阀内部流动进行分析。考虑海水对管道振动的影响,计算通海阀的结构"湿模态"。基于流场和模态数值计算结果,采用声学边界元法对该通海阀流噪声和流激振动噪声分别进行数值计算。将流激振动辐射噪声数值计算结果与流噪声数值计算结果对比,结果表明通海阀结构振动产生的辐射噪声较流噪声小100 d B以上,即流激振动噪声完全湮没在流噪声中,对该系统通海阀噪声进行治理时应该优先考虑流噪声。

摘要：通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置,主要用于船舶海水管路中海水的注入和排出,其性能的优劣直接影响到船舶各个系统甚至整体的性能及安全性。现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。造成系统能耗增加,静音效果差。阀门噪声和伴生的振动还会影响阀门性能并且会造成阀门本身邻近管路及设备的疲劳,从而会降低其使用寿命,甚至可能导致安全事故。本文以三种不同方案的通海阀内流道为研究对象,采用Fluent软件对不同方案下的内流场进行数值模拟计算,给出流道流场的压力、速度、速度矢量和噪声压级分布图,对计算结果进行对比分析,得出最优方案,为通海阀内流道优化设计提供理论依据。

摘要：通海阀是船舶内部管路系统与外界连接的重要装置,主要用于各管路海水注入和排出的控制和调节,其性能的好坏直接影响全船各系统甚至整个船舶的性能。在实际使用中发现,通海阀噪声振动加速度偏高,对船舶声学性能产生影响。因此,以通海阀为研究对象,采用Fluent软件对通海阀在不同的开口度和流量下的内流场进行数值计算,给出通海阀阀腔内的速度场和压力场图。根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,为通海阀的内流道优化提供理论依据。