10、真空阀热流固耦合、热应力及等离子体限幅器响应特性研究

真空阀热流固耦合、热应力及等离子体限幅器响应特性研究

1 真空阀热流固耦合与热应力分析

1.1 流体流速变化

流体中心速度因恒定流量和横截面积急剧减小而达到 4.6 m/s，最终水流速度恢复到稳定状态，维持在 4 m/s 左右。

1.2 温度场分析

1.2.1 流体温度场

冷却水流经管道时逐渐升温，等温面宽度基本相同，表明冷却水升温速率变化不大，吸热能力稳定。流道出口附近，流体表面温度达到 81 °C，平均出口温度约为 77.6 °C。水冷塞两端水流停滞形成局部高温，水温稳定在 53.9 °C 左右。直流通道出口附近起点处也形成局部高温，温度约为 70.9 °C，形成原理与水冷塞附近一致。

1.2.2 固体温度场

由于结构具有对称性，取其 1/2 进行分析。密封面 Г 温度约为 190.2 °C，满足密封环工作要求。冷却管道位于左阀壁，从壳体左侧高温端面到右侧低温端面温度变化最剧烈，该区域包含图中所有温度带。左端面处于最高温度区，冷却管内表面处于最低温度区，内表面从前端到后端温度逐渐升高。密封面 Г 位于第二和第三温度区之间，阀体非关键区域处于第七温度区，稳定在 320 °C 左右。

位置	温度（°C）
流体出口平均温度	77.6
水冷塞两端	53.9