4、刚性楔阀加热系统与改进齿形带传动研究

刚性楔阀加热系统与改进齿形带传动研究

1. 刚性楔阀加热系统参数计算

在刚性楔阀加热系统中，热源设置在阀壳楔形部分下方的下部以及从底座到水平中心线的垂直部分区域。对不考虑液压过程的热过程建模是基于三维模型进行的。一个感应器位于阀壳下部，两个感应器位于垂直部分且高度不超过阀的中心线。模拟中还实现了温度控制系统以限制最大值。

在计算热过程时，确定了每个区域所需的散热功率。下部感应器功率为 2kW，垂直部分感应器功率为 1kW，总功率为 4kW。但由于未考虑液压过程，这种解决加热问题的方法计算误差较大。设计的复杂性、计算域的大小以及固体和液体介质的组合，使得难以使用三维热液压模型。为研究对流换热过程，采用了液体介质的二维模型，通过第三类边界条件指定热供应，传热系数取 500，以正确近似金属壁向液体的实际传热过程。

为加快计算过程，考虑到阀体壁的加热时间，计算中假设壁温为 100°C。2s 和 12s 时的温度和速度分布表明，对流流体快速形成，导致薄液层沿外表面上升，然后沿楔形表面下降。下部液层较薄，无法形成大漩涡。12s 时，整个体积内形成大量小移动漩涡，导致壁向液体的热流密度不稳定。10s 时，热交换过程和液体运动有一定稳定，此后下部截面热流密度 q2 变化在 3%以内，上部截面 q1 变化在 5%以内，壁附近液体最大速度增至 4cm/s，壁的热流密度比向静止流体传热时大十倍以上。从表 1 可知，楔形部分吸收的热流密度 q3 仅为 24 - 34W/m，远小于液体吸收的热流。

t (s)	q1 (W/m)	q2 (W/m)	q