摘要：锥形阀作为一种性能优异的灰控阀,其调节性能对外置换热床的稳定运行十分重要。目前有关锥形阀流量特性的研究尚处于起步阶段,工业上设计和使用锥形阀大都通过经验选取,缺乏可靠理论依据。为此,设计并搭建了带锥形阀的小型流化床实验台,开展不同锥形阀开度x、流化风速u、初始床料高度h、阀体标称尺寸D对应工况实验,以探究开度、流化风速等因素对锥形阀流量特性的影响。为保证实验过程中床层高度及床压的稳定,对给料机流量与频率关系进行标定,从而可通过调节给料机流量使得其与阀流量保持动态平衡关系。在实验前通过马尔文粒度分析等,测得了实验颗粒的尺寸分布、堆积密度、真实密度等物理性质。实验结果表明,锥形阀开度x与阀流量之间基本呈线性关系,这与流通面积与开度之间呈现的近似线性关系相匹配,此外在实验中存在满开度使得流量达到饱和流量,进一步增大开度流量保持不变。对阀内颗粒流动进行了分析,认为锥形阀本质上属于孔口流动系统,进一步发现锥形阀流量由进料流量和出料流量决定,给出了饱和流量点出现的理论解释并分析各因素对进料和出料流量的影响。实验中发现流化风速u对阀流量影响较小,流化风速从2.5u_(mf)增加到5u_(mf),流量仅增大2%左右,同时发现床压基本不随流化风速变化。初始床料高度h的增加主要影响床压,进而对锥形阀流量造成影响,随着h的增大,饱和流量G_(m)及对应的满开度x_(m)也有小幅度增加,同时Gm的增加幅度大于x_(m)。不同标称尺寸下,锥形阀的流量变化规律相似,饱和流量与阀体标称尺寸s之间大致呈现出2.1次方关系,满开度与阀体尺寸之间近似呈线性关系,结果可用于工业过程中锥形阀的设计与运行控制。

摘要：锥形阀作为一种性能优异的灰控阀,具有运行稳定,系统故障率低等特点,经常应用于循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置式换热器以及排渣系统中。目前锥形阀流率控制研究尚处于空白状态,缺乏相关数据和理论的支持,工业应用中也大多是通过经验来配置和使用锥形阀,所以对锥形阀流量特性进行研究,为锥形阀的设计和使用提供理论支持,是十分有必要的。利用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法搭建锥形阀流动数值模拟模型,对锥形阀物料流动进行数值模拟,通过对网格数、曳力模型、应力参数等进行选取和调节,得到与实际实验情况相符合的锥形阀流动模型。在选取的工况下,Wen Yu-Ergun曳力模型模拟得到的结果与实验结果匹配度最高;网格密度比取2.24、网格数取35万时,网格质量及模拟速度满足要求;通过参数调节对比,确认了模拟时最佳的密堆积体积分数与应力模型参数值。经验证,选取的模型参数可适用于改文所涉及的几乎所有工况条件,同时可使流量误差控制在±10%以内,床压误差控制在±2%以内。

摘要：消能锥形阀是一种消减上游过大液流能量的流体机械,其内部结构设计的好坏直接影响着消能效果。为了提高传统消能锥形阀的消能效果,提出在锥形阀阀芯后侧增加环形及锥形孔套,并探究其内部各消能部件对其消能效果的影响。利用计算流体力学(CFD)的数值模拟方法对三种不同内部结构的消能锥形阀进行了内部流场的模拟预测分析;并进行了水力模型试验对模拟结果进行精度验证。结果表明,消能锥形阀内部的锥形阀芯起到主要的消能作用,同时加入环形与锥形孔套均可以进一步的提高锥形阀的消能效果。

摘要：提出一种适应高频工作状态的压电薄膜泵结构，初步分析了所采用的锥形阀的工作原理与作用，设计了试验泵结构，加工了样机，通过试验证明了锥形阀的有效性，为进一步的研究打下了基础。

摘要：消能锥形阀是一种用于中、高水头下的消能控流阀门,其内部结构设计的好坏直接影响着控流效果。为探究消能锥形阀在不同开度下,过流流量及内部流场的变化情况。进行了模型试验与CFD数值模拟计算,试验中发现开度从100%关至85%时出现了流量反而上升、进口压力下降的情况。利用CFD数值模拟的方法对内部流场进行了可视化研究。研究结果表明,在全开状态下锥形阀内部存在以下问题:过强的局部高速高压区域、低速流动死区范围过大、涡流区过度影响高速过流部分。并对锥形阀进行了一定的结构改进,优化了其内部流场情况。

摘要：高压输水管道内部消能对于输水建筑物的安全至关重要。基于辽宁省供水工程为研究背景,采用物理模型试验的方法,研究锥形阀内部消能工在高压输水管道中的消能效果。试验研究主要从锥形阀过流断面的流态、流速、压力等水力学参数进行成果分析,由试验数据计算锥形阀最终的消能率。试验成果研究表明,锥形阀消能工在输水隧洞的运行过程中能够很大程度上降低水流的能量,从而保证了输水隧洞运行的安全。试验的研究成果可供类似工程参考。

摘要：马来西亚巴贡水电站的放水孔具有高水头、高流速、连续运行时间长等特点。为有效解决泄洪消能问题,通过多方案比选,借鉴国外成熟的技术,推荐采用锥形阀及椭圆形消能室的方案;经水工模型试验验证,该方案能可靠、有效地解决放水孔的水力学、结构等难题,最终设计得到业主、工程师代表和特别咨询团专家的批准和同意。目前放水孔施工完毕,即将投入运行。此外,锥形阀及椭圆形消能室作为国际上一种成熟的洞内消能形式,也值得在国内推广使用。

摘要：介绍一种用“附加动量”水跃理论来指导设计消能箱体形，同时提出了国内目前最大的锥形阀（Ｄ＝４．０ｍ）消能箱的设计方法，并通过牙塘水库泄洪输水洞出口锥形阀消能箱１：４０的水工模型试验，结果表明，这种新型的消能设施已经达到了“附加动量”水跃理论所预测的目的，该方案被已工程设计所采用，设计方法可供同类工程设计参考。

摘要：为复核泄流能力,测验泄水建筑物水力学指标,观测水流流态,论证泄洪建筑物整体设计方案及下游消能防冲措施的合理性,通过台阶溢洪道与锥形阀泄放管泄洪消能水工模型试验,对其水力特性进行了研究分析,并提出优化建议。试验结果表明:下游采用短护坦接二道坝、护岸不护底的型式,消能效果好;台阶溢洪道沿程水流掺气充分,消能率随单宽流量的增大而减小;锥形阀泄放管消能率随着流量增加而提高。采用台阶溢洪道与锥形阀泄放管联合泄洪消能的布置形式,结构简单、消能率高、运行灵活,可为类似工程设计与试验研究提供参考。

摘要：双树寺水库隧洞锥形阀经多年运行,已出现阀体外壁和连接螺栓锈蚀、法兰漏水、对地绝缘老化等现象,亟需对其进行改造。通过设计及安装过程的优化,锥形阀的改造取得了很好的效果。