双泵并联系统瞬态过渡事件止回阀响应特性数值模拟研究  

Study on Numerical Simulation of the Response Characteristics of Check Valves During Transient Transition Events in a Dual Pump Parallel System

作　　者：张文奇 代路 柳勇 杨帅[1] 吴大转[1] ZHANG Wen-qi

机构地区：[1]浙江大学能源工程学院,杭州310027 [2]热能动力技术重点实验室,武汉430205 [3]杭州杭氧透平机械有限公司,杭州310027

出　　处：《水泵技术》2024年第6期1-7,13,共8页Pump Technology

基　　金：热能动力技术重点实验室开放基金资助项目(TPL2021A01);国家自然科学基金重点项目,水力装备瞬态过程非稳态流动及其诱发振动问题研究(NO.51839010)。

摘　　要：研究双泵并联系统中止回阀在多种过渡事件中的响应特性差异,以量化瞬态事件对止回阀的负荷和响应特性要求,评估止回阀的使用效率。通过建立双泵并联系统的数值模拟模型,采用重叠网格方法和6DOF模型,仿真和求解阀瓣在流体力作用下启闭或维持在一定开度的瞬态过程,设定启动、故障、切换以及紧急关阀等瞬态过渡事件,计算得到系统回路参数和流动特性的变化规律以及止回阀响应特性,得到了不同瞬态事件中回路瞬态流动特性和止回阀响应特性。旋启速度为瞬态启动过程中止回阀的主要响应参数,在设计的双泵并联系统启动过程中,止回阀达到最大开度的时刻为0.324 s,旋启过程中峰值速度为272.20°/s。单泵故障、切换、紧急关阀模式中,止回阀的主要响应参数为旋闭速度,瞬态切换过程出现止回阀关阀冲击速度的峰值为224.90°/s,可为止回阀强度校核提供数据支撑。双泵并联系统的数值模拟模型可以求解瞬态过渡事件中止回阀的响应特性,得到止回阀旋启或旋闭的速度以及阀瓣对阀座的瞬态冲击速度。瞬态切换过程中,关停的泵单独运行于低扬程、大流量工况,其为止回阀提供的正压更低,导致阀瓣旋闭速度更快,对止回阀造成损伤的可能性更高。

关 键 词：双泵并联系统 瞬态过渡事件 止回阀 响应特性 重叠网格 

分 类 号：TH311[机械工程—机械制造及自动化]