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专利号: 2024108368890
申请人: 无锡学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-03-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,包括:获取阀门参数和流体参数,根据阀门参数和流体参数分别确定该阀门的建模参数和该流体的建模参数,其中,阀门的建模参数包括阀芯截面轮廓参数、流体通道直径与阀芯通道直径的比值和阀芯行程执行机构参数,流体的建模参数包括流体温度、流体粘度和流体压力区间;

根据所述阀门建模参数完成阀门的三维模型的构建并将阀门三维模型导入流体仿真软件中;

设置阀门的单元格划分参数并完成阀门三维模型的单元格划分;

设置第一加载流体参数加载至所述阀门三维模型中,其中,第一加载流体参数包括流体温度、流体粘度和流体压力区间的最小值;

设置第二加载流体参数,其中,第一加载流体参数包括流体温度、流体粘度和流体压力区间的最大值;

基于第一加载流体参数完成仿真计算并输出仿真结果,其中,仿真结果包括阀芯的截面轮廓结果和阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化结果;

根据仿真结果获取目标流量执行偏差并根据目标流量执行偏差判定第一仿真策略下的分析不符合预设标准时,根据行程执行率判定不符合预设标准的原因,或,确定所述阀芯截面轮廓参数的调节方式;

在所述第一仿真策略下的分析符合预设标准时,基于第二加载流体参数的仿真结果判定阀门的性能是否符合预设标准。

2.根据权利要求1所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,阀芯截面沿中心线对称,以截面最低点为原点建立直角坐标系并通过公式确定截面曲线形状,设定:x

其中,p表示阀芯截面的最大半径,x表示阀芯截面曲线上任一点的横坐标,y表示阀芯截面曲线上任一点的纵坐标。

3.根据权利要求2所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,所述目标流量执行偏差为阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化与预设的阀门的相对流量变化的差值绝对值。

4.根据权利要求3所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,基于所述目标流量执行偏差判定阀门基于第一仿真策略的分析是否符合预设标准的过程包括:将所述目标流量执行偏差分别与第一预设目标流量执行偏差和第二预设目标流量执行偏差进行比较;

在所述目标流量执行偏差小于或等于所述第一预设目标流量执行偏差的条件下判定阀门基于第一仿真策略的分析符合预设标准并进行第二仿真策略下的分析;

在所述目标流量执行偏差大于所述第一预设目标流量执行偏差且小于或等于所述第二预设目标流量执行偏差条件下判定阀门基于第一仿真策略的分析不符合预设标准并根据行程执行率判定不符合预设标准的原因;

在所述目标流量执行偏差大于所述第二预设目标流量执行偏差的条件下判定阀门基于第一仿真策略的分析不符合预设标准并确定所述阀芯截面轮廓参数的调节方式。

5.根据权利要求4所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,所述阀芯截面轮廓参数的调节方式包括:若所述阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化与预设的阀门的相对流量变化的差值小于零,则基于与预设负差值的比较结果增大所述阀芯截面的最大半径;

若所述阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化与预设的阀门的相对流量变化的差值大于零,则基于预设正差值的比较结果减小所述阀芯截面的最大半径。

6.根据权利要求5所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,针对所述阀芯截面的最大半径的调节方式设置有若干半径调节方式,且每种半径调节方式对于所述阀芯截面的最大半径的调节幅度不同。

7.根据权利要求4所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,根据行程执行率判定不符合预设标准的原因,其中,若所述行程执行率小于预设行程执行率,则判定阀芯行程执行机构尺寸加工不符合预设标准并根据预设行程执行率与所述行程执行率之间的差值修正阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化值;

若所述行程执行率大于预设行程执行率,则判定阀门模型的模拟精度不符合预设标准并减小阀门三维模型的单元格的划分尺寸。

8.根据权利要求7所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,所述阀芯的单位行程变化引起的阀门的相对流量变化值的修正幅度与行程执行率差值正相关,其中,行程执行率差值为预设行程执行率与所述行程执行率之间的差值。

9.根据权利要求4所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,基于所述第二仿真策略下的分析结果判定阀门的性能是否符合预设标准的过程包括:将所述第一仿真策略下的目标流量执行偏差与所述第二仿真策略下的目标流量执行偏差的差值绝对值记为二次偏差;

若所述二次偏差小于或等于预设二次偏差,则判定阀门的性能符合预设标准;

若所述二次偏差大于预设二次偏差且所述第一仿真策略下的目标流量执行偏差与所述第二仿真策略下的目标流量执行偏差的差值大于零,则判定阀门的性能不符合预设标准并减小所述流体通道直径与阀芯通道直径的比值。

10.根据权利要求9所述的用于调节阀的阀门流量特性自动仿真分析方法,其特征在于,针对所述流体通道直径与阀芯通道直径的比值设置有若干比值调节方式,且每种比值调节方式对于所述阀芯通道直径的调节幅度不同。