[发明专利]一种膜片式减压阀智能化仿真分析方法

说明书

本发明涉及阀门技术领域，且公开了一种膜片式减压阀智能化仿真分析方法，包括以下步骤：S1：对膜片式阀门的关键结构进行参数化建模，关键结构包括阀座刃口宽度、进口节流孔直径、阀口内、外直径、阻尼孔直径和膜片直径；S2：将建立好的参数化模型，另存为中间格式(stp格式)，并生成历程文件，命名为create_geo.txt。该膜片式减压阀智能化仿真分析方法，实现了基于工况的参数化设置，能够一键式完成膜片式减压阀从几何建模、边界划分、网格生成、求解计算及后处理的全仿真分析流程，并内置经过实验验证的专家模板，保证了计算精度，集设计与仿真与一体，直接节省了大量的人力和时间，为膜片式减压阀的设计研究提供了更科学的途径。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种膜片式减压阀智能化仿真分析方法。

背景技术

减压阀作为流体管路系统中的重要部件、主要是为了降低流经管路的压力以及稳定出口压力，传统的阀门研制过程主要依靠对其静态性能的研究，如果产品性能满足不了要求，则需要进行反复的试验对其进行改进，导致减压阀研制时间长，成本高，通过三维动态仿真分析，可以对减压阀在开启、关闭和调节过程中的动态特性进行评估，有效地提高产品性能。

阀门的研制过程中，离不开设计工程师与仿真工程师的共同协作，然而在实际生产过程中，设计工程师与仿真工程师往往不是同一个人，甚至不是同一个部门，经常是设计工程师依据设计手册，根据压差、温度和工作介质等需求数据，设计出一个大致满足需求的基础阀门，然后由设计工程师与仿真工程师对原始阀门几何进行一定的处理后，用于仿真工程师进行仿真验证，然后再返回给设计工程师进行修改，修改后的阀门设计再次提交给仿真工程进行验证，如此反复几次之后，才能形成最终方案，此种方法存在很大的盲目性和不确定性，还很有可能降低阀门的性能，总之，在阀门的研制过程中，目前严重存在效率低和成本高昂等问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明针对现有技术及研制流程的不足，提供一种膜片式减压阀智能化仿真分析方法，仅需输入膜片式减压阀的几个关键几何参数、工况参数，即可进行一键式完成几何建模、边界划分、网格生成、求解计算及后处理的全仿真分析流程，该智能化仿真分析方法降低了设计工程从事仿真工作的门槛，优化了阀门研制流程。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种膜片式减压阀智能化仿真分析方法，包括以下步骤：

S1：对膜片式阀门的关键结构进行参数化建模，关键结构包括阀座刃口宽度、进口节流孔直径、阀口内、外直径、阻尼孔直径和膜片直径；关键几何参数位置及命名如图16所示；

S2：将建立好的参数化模型，另存为中间格式(stp格式)，并生成历程文件，命名为create_geo.txt，文件内容及格式如图17所示；

S3：对S2中生成的stp中间格式文件，进行边界命名，并输出用于CFD求解的stl文件；

S4：制作记录S3操作全过程的历程文件，并命名为create_stl.tcl，文件内容及格式如图18所示；

S5：读取stl文件，进行体网格划分、边界设置及算例计算，形成固化经验精度验证的计算方案；

S6：根据S5中已经固化经验精度验证的计算方案，制作可变几何拓扑结构、自动进行体网格划分、边界设置的仿真模板文件；

S7：制作膜片式减压阀常用后处理模板文件；

S8：封装设计流程，打通各步骤间的接口，实现智能化、自动化的仿真分析流程，该封装过程主要在Windows系统下的cmd命令窗口实现。

优选的，所述S2中边界命名的目的是为了在CFD求解计算过程中，进行边界条件设置，命名的边界类型包括：进口、出口、阀芯、壁面及细化壁面和交界面等。