免费论文：高温高压燃气阀门的数值模拟与实验研究

火箭发动机气体二次喷射推力矢量控制系统具有响应快、效率高、体积小、重量轻等优点。国内主要研究气体二次喷射推力矢量控制系统喷管内的流场，对阀体的结构、流场和试验研究较少。本文结合国内外资料，从以下四个方面对高温高压燃气阀门的结构和流场进行了系统研究。首先根据阀门的结构和工况，介绍了数值模拟的相关理论，确定了数值模拟的应用方法和数学模型。然后，利用有限元方法，根据阀门有无热负荷的工况和不同的材料，采用不同的结构静力和热应力有限元模型，对阀门进行结构静力数值模拟和热应力数值模拟。阀芯，并对结果进行分析，得到阀芯应力应变的变化。采用有限体积法和不同的边界条件，对阀门全开、半开、全关三种工况的流场进行数值模拟，以及阀内压力、速度和温度的流场分布。得到阀门和阀门外的温度场。对阀门的分布进行了对比分析，得到了阀门内部流场和外部温度分布规律。根据现有的阀门试件和试验条件，设定1MPa和2MPa不同的初始压力条件和不同的阀芯初始位置，用高温气体对阀门进行测试，检查阀门的结构完整性，不同测量阀门外的位置。将实验数据与数值模拟数据进行对比，验证数值模拟的有效性。本文对高温燃气阀门的结构仿真和实验研究，为后续的深入研究奠定了良好的基础。

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