排灌机械工程学报

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:32-1814/TH

国际刊号:1674-8530

排灌机械工程学报杂志2025年第5期:基于流固耦合的隔膜泵单向阀端盖螺栓优化设计

发布日期:

作者:韩世昌, 王杰, 李茜, 解天华, 李妍, 康宇驰

单位:1. 昆明理工大学机电工程学院, 云南 昆明 650500; 2. 云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室, 云南 昆明 650500; 3. 云南大红山管道有限公司, 云南 玉溪 653405

关键词:隔膜泵,单向阀,螺栓布局,流固耦合,矿浆输送

基金:云南省科技厅科技计划项目(202001AU070032)

为改善铁精矿矿浆输送管线隔膜泵入口单向阀端盖的螺栓连接问题,建立单向阀三维模型及矿浆固液两相流模型,采用流固耦合方法,分析阀芯不同开度下端盖受力载荷谱及螺栓的受力情况.在此基础上,应用遗传优化算法对单向阀端盖螺栓进行布局优化设计,获取不同性能等级螺栓的优化布局,并验证优化结果的有效性.研究结果表明:保持螺栓性能等级为12.9级的情况下,可将原有8颗螺栓增加为10颗,单颗螺栓的直径减小6 mm,螺栓总体积降低8.2%,实现了轻量化设计,并降低了单颗螺栓的受力;若保持现有螺栓数量及直径不变,螺栓性能等级可降低为10.9级,从而有效降低生产成本,也是最容易实现的技改方案.研究结果可为单向阀的升级和改进提供一定依据,并且在轻量化和成本控制方面具有重要的工程应用价值.

来源:2025年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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