基于浮片式单向阀的电磁泵流量特性优化设计
基于CFD分析的磁力泵优化设计
小 番 柱 木
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基 于 Ｃ Ｄ分 析 的磁力 泵 优化 设 计 Ｆ
符 杰 宋 文 武 李 世垄
（ 西华 大学能 源与 环境学 院 ，四川成 都 ；６ ０ ３ ） １ ０ ９
摘 要 ：针 对 石 化 、制 药 等 工 艺 流 程 、航 天 航 空 等 高 科 技 产 业 发 展 中对 能在 易燃 、易 爆 、 有 毒 等 条 件 下 无 泄 漏 输 送
介质 的小 流量高扬程磁力泵 的需求 ，进行 了磁力泵 的优化设计 。采用管 道泵的弯肘形 吸人 室完成磁力泵 吸人室设计 ，
采 用 速 度 系数 法 完 成 叶轮 设 计 ，采 用 １３ 螺 旋 蜗壳 设 计 改 善 磁 力 泵 径 向力 平 衡 问 题 ，并 利 用 Ｃ Ｄ技 术 对 设 计 的磁 力 ，准 Ｆ 泵 进 行 数 值 模 拟 ，根 据 数 值 模 拟 结 果 进 行 性 能 分 析 和 优 化 设 计 ，获 得 了该 磁 力 泵 的性 能 曲 线 和 高 效 区 的最 大 径 向力 大
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图 ２ 蜗壳水力设计
运 动粘度 ： １ｍ ａＳ Ｐ・
１ 结构设计 ． ２ 磁力 泵 选用 的 电机 一般 为 常用 电机 ，为 了延 长泵使用寿命 ，选用具有 良好的耐腐蚀性能的不
点 工作 时 ，叶轮 周 围压 出室 中的速 度 和 压力 是 均
匀的，轴对称的，此时作用于叶轮上的合力为零 ， 理论 上无 径 向力作 用 。但 是 ，当流 量 不在 设 计 流 量运行时，压 出室中的压力将不再均匀和轴对称 ， 将 对 叶轮 产 生 径 向力 。环形 压 出室 由于环 向受 力 均匀 ，工况变化时产生的径 向力小 ，但环形压 出 室 效率 低 ，不 能 满 足泵 设 计要 求 嘲。因此 压 出室 水 力设 计 中为 了降 低 泵 的径 向力 并具 有 较 高 的 水 力效 率 ，采用 了 １ ／ ３准螺 旋蜗 壳完成 蜗壳 的水力 设 计 ，蜗壳 的基 圆直径 Ｄ＝ ９ ｍ，１ 准螺旋基圆 ，３６ｍ ／ ３
iData_国产600MW超临界汽轮机阀门流量特性曲线优化试验_许斯顿
１ 机组状况
广东珠 海 金 湾 发 电 有 限 公 司 ６００ ＭＷ 汽 轮 机 为 Ｎ６００－２４．２／５６６／５６６ 超 临 界、一 次 中 间 再
图 １ 顺 序 阀 控 制 方 式 下 综 合 阀 位 指 令 与 阀 门 流 量 的 关 系 曲 线
收 稿 日 期 ：２０１３－０６－０７ 作 者 简 介 ：许 斯 顿 （１９８５— ），男 ，助 理 工 程 师 ，主 要 从 事 火 力 发 电 厂 控 制 系 统 维 护 工 作 。
关 键 词 ：汽 轮 机 ；阀 门 流 量 特 性 ；配 汽 函 数 ；重 叠 度 中 图 分 类 号 ：ＴＫ２６３．７２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７１－０８６Ｘ（２０１４）０２－０１２８－０５
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖａｌｖｅ Ｆｌｏｗ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ Ｄｏｍｅｓｔｉｃ ６００ ＭＷ Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｔｕｒｂｉｎｅｓ
如果能获取汽轮 机 流 量 特 性，就 可 以 重 新 整 定其汽轮机阀门流 量 特 性 曲 线，最 大 限 度 地 消 除 两者的偏差，有利 于 汽 轮 机 的 控 制。 以 下 介 绍 通 过阀门活 动 试 验 获 取 汽 轮 机 阀 门 流 量 性 曲 线 的 具体步骤和方法。
热 、三 缸 四 排 汽 、单 轴 、凝 汽 式 汽 轮 机 。 ２０１２年２ 月起，机组在两段负荷区域内出现
４９７．７３
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《单作用双定子泵专用流量阀的设计与研究》
《单作用双定子泵专用流量阀的设计与研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，流体控制技术在多个领域的应用愈发广泛。
作为流体控制的重要部件之一，流量阀的性能对于系统运行至关重要。
特别是在单作用双定子泵的应用场景中，专用流量阀的设计显得尤为重要。
本文将针对单作用双定子泵专用流量阀的设计进行深入的研究与探讨，旨在为相关领域的研发和应用提供一定的理论支持和实用参考。
二、单作用双定子泵概述单作用双定子泵是一种新型的流体输送设备，其工作原理是通过双定子的交替运动，实现流体的吸入和排出。
该泵具有结构紧凑、运行平稳、流量大等优点，在许多工业领域得到了广泛应用。
然而，为了更好地发挥其性能，需要配合专用的流量阀进行使用。
三、专用流量阀设计要求针对单作用双定子泵的特性和应用需求，专用流量阀的设计应满足以下要求：1. 精确控制流量：流量阀应具备精确控制流量的能力，以满足不同工况下的需求。
2. 快速响应：面对变化的工作环境，流量阀应能快速作出反应，以保持系统的稳定运行。
3. 可靠性高：流量阀应具备较高的可靠性，以保证长时间、连续工作的需求。
4. 适应性强：流量阀应能适用于不同的工作压力和温度范围，以满足多种工况的需求。
四、流量阀设计思路与方案针对上述设计要求，本文提出以下设计思路与方案：1. 结构设计：采用先进的流线型设计，降低流体在阀体内的阻力，提高流量控制的精确性。
同时，优化阀体结构，使其适应不同的工作压力和温度范围。
2. 控制方式：采用先进的电控系统，实现流量阀的自动控制和远程控制。
通过实时监测流体的流量和压力，自动调整阀门的开度，以达到精确控制流量的目的。
3. 材料选择：选用耐腐蚀、耐高温的材料，以提高流量阀的耐用性和可靠性。
同时，考虑材料的成本和易获取性，以实现经济效益。
4. 实验验证：通过实验验证流量阀的性能和可靠性，确保其满足设计要求。
在实验过程中，不断优化设计参数，以提高流量阀的性能。
五、实验结果与分析通过实验验证，本文设计的单作用双定子泵专用流量阀具有以下优点：1. 精确控制流量：在多种工况下，流量阀均能实现精确控制流量，满足不同需求。
电磁阀动态响应特性的有限元仿真与优化设计_张榛 - 副本
第34卷 第5期2008年10月空间控制技术与应用A e r o s p a c e C o n t r o l a n d A p p l i c a t i o n收稿日期:2008-05-20作者简介:张榛(1983-),男,湖南人,助理工程师,研究方向为推进技术(e -m a i l :3203z h e n @163.c o m )。
电磁阀动态响应特性的有限元仿真与优化设计张 榛(北京控制工程研究所,北京100190)摘 要:利用有限元分析软件M a x w e l l 2D /3D 计算电磁阀的动态响应特性,仿真出其工作电流曲线和磁化曲线,并进行变参数化设计,由此可实现对电磁阀设计方案的评估和优化。
通过对比仿真结果和产品实测数据,证明了这种有限元设计方法行之有效。
关键词:电磁阀;有限元分析;优化设计;动态响应中图分类号:V 229 文献标识码:A 文章编号:1674-1579(2008)05-0053-04F E AS i m u l a t i o n o f D y n a m i c R e s p o n s eo f S o l e n o i d V a l v e a n d I t sO p t i m a l D e s i g nZ H A N GZ h e n(B e i j i n g I n s t i t u t e o f C o n t r o l E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g 100190,C h i n a )A b s t r a c t :A m e t h o du s i n gf i n i t ee l e m e n t a n a l y s i si n M a x w e l l 2D /3Di s o f g r e a t b e n e f i t t o o p t i m a l d e s i g no f s o l e n o i d v a l v e a n d e v a l u a t i o n o f s c h e m e .T h e w o r k i n g c u r r e n t c u r v e s a n d m a g n e t i z a t i o n c u r v e s a r e o b t a i n e d i nt h i s w a y .B yc o m p a r i s o nb e t w e e nt h et e s t d a t aa n d s i m u l a t i o n r e s u l t s ,t h e a n a l y s i s m e t h o d i s p r o v e d t o b e e f f e c t i v e .K e y w o r d s :s o l e n o i d v a l v e ;f i n i t e e l e m e n ta n a l y s i s (F E A );o p t i m a l d e s i g n ;d y n a m i c r e s p o n s e1 引 言电磁阀作为航天器推进系统中控制气体和液体介质流动的主要执行部件,其电性能直接影响航天器的工作效率和使用寿命。
球阀阀口流量特性的试验研究刘阳张凯崔记芳王安琪
球阀阀口流量特性的试验研究刘阳张凯崔记芳王安琪发布时间：2023-05-14T12:36:58.567Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：刘阳张凯崔记芳王安琪[导读] 本文通过对球阀阀口流量特性进行试验研究，得出了不同开度下的流量系数和流量特性曲线。
实验结果表明，随着开度的增加，流量系数逐渐增大，而流量特性曲线逐渐接近直线型。
在设计和选择球阀时，应根据具体需要选择合适的开度范围，以满足所需的流量控制要求。
国家管网集团天津天然气管道有限责任公司摘要：本文通过对球阀阀口流量特性进行试验研究，得出了不同开度下的流量系数和流量特性曲线。
实验结果表明，随着开度的增加，流量系数逐渐增大，而流量特性曲线逐渐接近直线型。
在设计和选择球阀时，应根据具体需要选择合适的开度范围，以满足所需的流量控制要求。
关键词：球阀；阀口流量特性；流量系数；流量特性曲线；开度范围前言：流量特性是指在一定压力差下，阀门开度与阀门流量之间的函数关系。
流量特性曲线反映了阀门开度与流量之间的非线性关系，其形状影响着阀门在实际使用中的流量控制准确性和稳定性。
因此，研究球阀阀口的流量特性曲线是评估球阀性能的重要手段之一。
本文通过对球阀阀口的流量特性进行试验研究，探索了球阀开度和流量系数之间的关系，得出了不同开度下的流量特性曲线，为球阀的的设计和选择提供了科学依据。
一、球阀阀口流量的特性及其研究意义（一）球阀阀口流量的特性球阀是一种流体控制装置，它在关闭和开启状态下有明显的流量特性。
球阀的阀门可以在全开和全闭状态下实现零泄漏（即完全封闭），并且由于其简单的结构，球阀可在高温、高压和恶劣环境下长时间运行，并保持较高的可靠性和安全性。
阀口流量是球阀功能的一个重要参数，是指介质通过球阀阀门的速度和体积，对应于不同的阀门开度，球阀的阀口流量也具有其独特的特性。
球阀阀口流量特性通常指球阀输出流量与阀门开度之间的关系。
一般来说，球阀的阀口流量随着阀门开度的增加而增加。
基于CFD的磁液悬浮式血泵优化设计
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时间／ ｓ ｂ ）２ ５ｍｉ ｌ ｌ ， ０ ． １ Ｈｚ ， 空载， １ ． ０ＭＰ ａ
［ ５ ］ 刘军龙 ， 姜继海 ， 欧进萍 ， 等． 直驱容积控制 电液伺服 系统 模 型与 动 态 特性 ［ Ｊ ］ ． 哈尔滨工业大学学报， ２ ０ １ １ ， ４ ３
（ ７ ） ： ６ １ — ６ ５ ．
Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｗｉ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ， １ ９ ９ ８ ，
［ ８ ］ 卢天 日． 直驱式电液伺服主动质量驱动系统研究 ［ Ｄ］ ． 哈 尔滨 ： 哈尔滨工业大学 ， ２ ０ ０ ９ ．
始， 血 泵 已经从 第 一代搏 动 式血泵 、 第 二代 机械 支 承式
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（ １ ） ： ７ ０—８ ５ ．
［ ２ ］ 姜继海 ， 马琛俊 ， 王克龙 ． 直驱 式 电液伺 服系 统在风机 变 桨距 装置上的应用 ［ Ｊ ］ ． 风力发 电 ， ２ ０ ０ ９ ， （ ５ ） ： ２ ８— ３ １ ． ［ ３ ］ 刘庆 和． 直接驱 动容积控 制液压 传动原 理 （ Ｄ Ｄ Ｖ Ｃ系统 ） ［ Ｍ］ ． 哈尔滨 ： 哈尔滨工业大学 出版社 ， ２ ０ ０ ７ ． ［ ４ ３ Ｈ ａ ｂ ｉ ｂ ｉ ， Ｓ ａ ｅ ｉ ｄ ， Ｇ ｏ ｌ ｄ ｅ ｎ ｂ ｅ ｒ ｇ ， Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｗ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ Ｎ ｅ ｗ Ｈ ｉ ｇ ｈ Ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ － ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｏ ｒ ［ Ｃ］ ／ ／ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ／ Ａ Ｓ ＭＥ ．
浅谈浮阀塔的计算机优化设计
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浮阀塔结构设 计 的实 例考核
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2 1 在 数学 中操 作 时 浮 阀塔
的气 液 流程 浮 阀 塔 可 以 作为一 种数 学 模 型 应 用 在 数 学计 算 中 气 速 的 增 减 可 以 使 浮 阀 塔能 够 自由调 节 让 其保 持 稳 定 操 作 它 的 气 液 流 程 十 分 繁 复 我 们 要遵 循 步 骤 让 蒸 气 自阀 孔 上 升 跟 着 顶 开 阀 片 让 气 液 穿过 环 形 缝 隙 能从 从水 平 方 向 进 人 液 层 最后 形成 泡 沫 在 计 算 机 的 辅 助 设 计下 浮 阀 塔 操 作 流 程不 断 优 化 复 杂 难 以理 解 的 公 式 计 算 变 得更 加 正确 更 加 快速 得 出 结 果 科技 的 不断 进 步高新 技 术 的 发展 浮 阀 塔 的 计 算 机 优 化 设计 应 用 更 加广 泛 2 2 塔 板结构 参 数确 定及 计算 我 们 要 初 估 塔 径 塔径 流 型 的 确定 塔径 圆 整 在 初选 塔 径后 由 已 知 的 液 流 量塔径确 定塔板 流 型 为塔 径 圆 整 选 出标 准 的 参 数 之后 确定 塔 高 在 计 算方 面要 进 行版 面 布 置 有 平 堰 齿 形 堰 圆 形溢 流管 多种 计 算 在 外 堰 高 大于 降液 管 底与塔板
基于响应面法的超低温球阀PCTFE_阀座结构优化设计分析
Journal of Mechanical Strength2023,45(5):1166-1173DOI :10.16579/j.issn.1001.9669.2023.05.021∗20211122收到初稿,20220302收到修改稿㊂∗∗张希恒,男,1966年生,甘肃兰州人,汉族,兰州理工大学副教授,硕士研究生导师,主要研究方向为阀门设计与密封技术,管道工程等㊂∗∗∗鱼荣芳,女,1997年生,甘肃天水人,汉族,兰州理工大学硕士研究生,主要研究方向为阀门设计与密封技术㊂基于响应面法的超低温球阀PCTFE 阀座结构优化设计分析∗OPTIMAL DESIGN ANALYSIS OF PCTFE SEAT STRUCTURE OFULTRA-LOW TEMPERATURE BALL VALVE BASEDON RESPONSE SURFACE METHOD张希恒∗∗1㊀鱼荣芳∗∗∗1㊀张㊀弛1㊀周㊀义2㊀孙帅军2(1.兰州理工大学石油化工学院,兰州730050)(2.博雷(中国)控制系统有限公司,杭州311231)ZHANG XiHeng 1㊀YU RongFang 1㊀ZHANG Chi 1㊀ZHOU Yi 2㊀SUN ShuaiJun 2(1.School of Petrochemical Engineering ,Lanzhou University of Technology ,Lanzhou 730050,China )(2.Bray (China )Control System Co.,Ltd.,Hangzhou 311231,China )摘要㊀为优化超低温下软密封球阀阀座的结构强度,提出以最大等效应力为优化目标,将响应面法与遗传算法相结合的设计方法㊂研究低温球阀阀座的材料 聚三氟氯乙烯(Polytrifluorochloroe-thylene,PCTFE)在不同工况下的应力-应变关系,得出抗拉强度是判断PCTFE 强度的唯一重要依据㊂采用中心组合设计方法,建立应力关于结构参数的响应面模型,分析参数间的交互效应㊂基于响应面结合遗传算法得出阀座的最佳结构参数组合㊂研究结果表明,阀座最大等效应力随着阀座厚度㊁阀座密封面内外径的增大均有减小趋势,阀座密封面的内径对最大等效应力的影响最显著㊂关键词㊀聚三氟氯乙烯(PCTFE )㊀参数优化㊀响应面法㊀遗传算法中图分类号㊀TH145㊀㊀Abstract ㊀To optimize the structural strength of the soft-sealing ball valve seat at ultra-low temperature,a design methodcombining response surface method and genetic algorithm was proposed,which took the maximum equivalent stress as theoptimization objective.The stress-strain relationship of PCTFE,the material of low-temperature ball valve seat,under different working conditions was studied,and the tensile strength is the only important basis to judge the strength of PCTFE.The central combination design method was adopted,established the response surface model of stress on structural parameters,analyzed theinteraction between parameters.The optimal structural parameters of valve seat were obtained based on response face combinedwith genetic algorithm.The results show that the maximum equivalent stress of valve seat decreases with the increase of valve seat thickness and inner and outer diameter of valve seat sealing face.The inner diameter of sealing face of valve seat has the most significant effect on the maximum equivalent stress.Key words㊀PCTFE ;Parameter optimization ;Response surface method ;Genetic algorithmCorresponding author :ZHANG XiHeng ,E-mail :zhangxhdm @ ;Tel :+86-931-7823095,Fax :+86-931-7823001Manuscript received 20211122,in revised form 20220302.0㊀引言㊀㊀球阀具有流体阻力小,寿命长,可靠性高,密封性好等特点[1]㊂在实际工作环境中,如果球阀或密封组件的强度不够,在高压条件下,很容易发生介质泄漏甚至引起失火㊁管路爆炸等㊂因此,分析球阀组件结构的安全性具有极其重要的作用㊂金属与非金属材料组成的密封副称为软密封[2],非金属材料聚三氟氯乙烯(Polytrifluorochloroethylene,PCTFE)在超低温下不发生脆断和蠕变,具有低的水-气渗透率,因此超低温球阀的阀座均采用PCTFE 等弹性材料制成㊂丁浩亮等[3]通过不同的降温方式探究了压制成型工艺对PCTFE 球阀阀座密封环密封性能的影响,其结果是在模压成型的降温时期开始保压操作,对提高PCTFE 材料的断裂伸长率,改善材料的延展性有利㊂张希恒等[4]研究了以PCTFE 为材料的垫片在超低温阀门中的使用情况,以及在超低温下PCTFE 材料的特性,通过测试样品的压缩率㊁回弹率㊀第45卷第5期张希恒等:基于响应面法的超低温球阀PCTFE 阀座结构优化设计分析1167㊀㊀等说明PCTFE 在低温下具有较好的密封特性㊂目前,多数研究者注重研究阀座材料的力学性能,而对阀座密封结构的研究较少㊂本文以超低温浮动球阀阀座作为研究对象进行结构优化,阀座材料为PCTFE,综合考虑各个设计变量对阀座静力学特性的影响,对其阀座的主要结构尺寸进行方差分析㊁交互效应分析和响应曲面分析,通过回归模型的建立㊁响应面方程的分析及遗传算法优化,设计浮动球阀阀座结构尺寸㊂1㊀PCTFE 应力-应变分析㊀㊀选取阀座材料是否可以达到密封要求,通常由阀座应力与密封必需应力间的关系来判断,结合超低温球阀的使用工况,取六种工况对PCTFE 做低温下机械性能测试[5]44-48㊂不同温度下阀座应力-应变如表1所示㊂表1㊀PCTFE 不同温度下的应力-应变Tab.1㊀Strain-stress of PCTFE at different temperatures温度Temperature T /ħ变量Variable /mm 应变Strain ε应力Stress σ/MPa250.4360.404246.07-290.5040.389278.42-500.5010.353272.76-1100.4190.273231.65-1620.3870.250223.56-1800.4060.243221.00如图1所示,od 段是弹性阶段,且可近似地看作直线,故应力与应变在此段呈线性比例关系,材料符合虎克定律;de 段是强化阶段,曲线到e 点前,试件的变形均匀发生㊂曲线到e 点,变形明显上升,有效横截面迅速降低,出现缩颈现象,因此eg 段为缩颈断裂[6]阶段㊂通过实验,材料PCTFE 并没有出现屈服,因此抗拉强度是判断PCTFE 材料强度的唯一重要依据㊂图1㊀PCTFE 低温下的应力-应变曲线Fig.1㊀Stress-strain curve of PCTFE表2㊀材料物性参数Tab.2㊀Material property parameters构件Member 材料Material 弹性模量Elastic modulus E /MPa泊松比Poissonᶄs ratio μ抗拉强度Tensile strength σb /MPa阀座Valve seatPCTFE71200.4634.52㊀浮动球阀阀座有限元分析2.1㊀边界条件㊀㊀阀座材料性质如表2所示[5]44-48㊂施加约束和载荷分析如下㊂1)受力分析㊂图2为超低温浮动球阀后阀座受力[7]简图,阀座密封面上密封力为Q =Q MJ -Q J +Q 1-Q 2(1)式中,Q MJ 为流体压力在阀座密封面上的力;Q J 为球阀与阀座密封结构间隙力;Q 1为碟簧对阀座的弹簧力;Q 2为滑动摩擦力㊂由图2可知,密封面的比压计算为29.22MPa㊂图2㊀阀座受力图Fig.2㊀Valve seat force diagram2)有限元模型载荷施加如图3所示㊂图3㊀阀座载荷施加图Fig.3㊀Valve seat load application diagram2.2㊀有限元应力分析结果㊀㊀基于Ansys Workbench 有限元[8]仿真,对超低温浮动球阀阀座应力仿真分析,阀座载荷施加如图3所示,应力分布云图如图4所示㊂由图1可知,PCTFE 材料的强度收敛判定仅依赖于抗拉强度的大小,而非金属材料的构件,设计安全系数[9]在2~5基准范围内选择,本文选取安全系数为3㊂由表2可知,PCTFE 的抗拉强度为34.5MPa,则PCTFE 低温时的许用应力[σ]=σb /n =11.5MPa,由图4可知,阀座最大等效应力为24.379MPa,分布在㊀1168㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀图4㊀阀座应力分布图Fig.4㊀Nephogram of valve seat stress distribution浮动球阀与阀座的密封面边缘处㊂阀座最大等效应力超过许用应力,阀座强度不满足要求,需对阀座结构进行优化设计㊂3㊀浮动球阀阀座结构优化3.1㊀三维参数化建模㊀㊀利用Solidworks软件对阀座结构参数化建模㊂通过添加Solidworks方程式[10]来建立阀座结构尺寸之间的关系如表3所示㊂表3㊀阀座尺寸参数化Tab.3㊀Valve seat size parameterization名称Name 数值Values估算EstimateDS-D5@草图1㊀DS-D5@sketch1/mm1111D12@草图1㊀㊀D12@sketch1/mm22D13@草图1㊀㊀D13@sketch1/mm156156D14@草图1㊀㊀D14@sketch1/mm142.3142.3 DS-D1@草图1㊀DS-D1@sketch1/mm128128D4@草图1㊀㊀D4@sketch1/mm119119 DS-D10@草图1㊀DS-D10@sketch1/mm101101 DS-D11@草图1㊀DS-D11@sketch1/mm109109D6@草图1㊀㊀D6@sketch1/(ʎ)4040D7@草图1㊀㊀D7@sketch1/mm 2.5 2.5D3@草图1㊀㊀D3@sketch1/(ʎ)1515 DS-D16@草图1㊀DS-D16@sketch1/mm12D2@草图1㊀㊀㊀D2@sketch1/mm120.5120.5 D1@旋转1㊀㊀D1@rotation1/(ʎ)360360D17@草图1㊀D17@sketch1/mm33 DS-D8@草图1㊀DS-D8@sketch1/mm104.1104.1 3.2㊀结构优化数学模型㊀㊀1)设计变量㊂选取影响浮动球阀阀座工作性能及外形尺寸的密封面的内㊁外径,阀座的外径㊁内径㊁厚度㊁密封圈半径和阀座材料密度等参数作为设计变量X㊂设计变量如表4所示,其中,P1㊁P2㊁P3㊁P4㊁P5㊁P6㊁P9都是输入变量㊂表4㊀优化前阀座主要设计变量Tab.4㊀Main design variables of the valve seat before optimization 编号Number设计变量Design variable数值Value/mm P1阀座厚度Thickness t/mm11P2阀座外径Outer diameter d3/mm128P3阀座密封面内径Inner diameter of sealing face d1/mm101P4阀座内径Inner diameter d4/mm109P5密封圈半径Sealing ring radius r/mm2P6阀座密封面外径Outer diameter of sealing face d2/mm104.15P9阀座材料密度Densityρ/(kg/m3)2200优化问题设计参数=x1x2x3x4x5x6x7ìîíïïïïïïïïïïïïüþýïïïïïïïïïïïï=d1td2d3d4rρìîíïïïïïïïïïïüþýïïïïïïïïïï(2)2)约束条件㊂S-[σ]ɤ0x lɤx iɤx u{(3)式中,[σ]为阀座在超低温下的许用应力;S为阀座在超低温下的最大等效应力;x l为设计变量的下限值,x u为设计变量的上限值,具体取值为95.5ɤx1ɤ106.59.2ɤx2ɤ12.8101.15ɤx3ɤ109.15126.5ɤx4ɤ129.5107.5ɤx5ɤ110.51.5ɤx6ɤ3.52210ɤx7ɤ2230ìîíïïïïïïïïïïï(4)㊀㊀3)目标函数㊂优化目标为超低温下阀座最大等效应力,优化方向[11]是使应力最小化:min f1(x)=y(x1,x2, ,x7)(5)式中,y为阀座的最大等效应力㊂3.3㊀响应曲面设计3.3.1㊀敏感性分析㊀㊀选取了浮动球阀阀座的7个优化参数和1个优化目标㊂由于选取的参数化变量过多,因此需要对优化参数关于优化目标进行敏感性[12]筛选㊂选择斯皮尔曼法生成100组设计点分别迭代计算,得到各变量敏㊀第45卷第5期张希恒等:基于响应面法的超低温球阀PCTFE 阀座结构优化设计分析1169㊀㊀感性柱状图如图5所示㊂由图5可知,对于优化目标P 7最大等效应力来说,P 1㊁P 3和P 6表现得最为敏感;P 6与优化目标呈现正相关分布,P 1㊁P 3与优化目标呈现负相关分布㊂由于优化参数与阀座等效应力呈复杂的非线性关系,本文采用响应面法[13]进行优化设计㊂图5㊀敏感性分析图Fig.5㊀Sensitivity analysis graph3.3.2㊀实验设计㊀㊀1)多因素复合的影响㊂经过敏感性分析得浮动球阀阀座的厚度,密封面内外径为影响阀座最大等效应力的主要因素,在确定各因素合理的取值范围后,用Design-Expert 12.0软件,采用中心复合设计(CentralComposite Design,CCD)方法[14]进行三因素三水平的响应面优化设计,等效应力的影响因素即为响应因素㊂各因素水平取值如表5所示㊂基于Ansys 平台对各响应值计算,分析方案与结果如表6所示㊂表5㊀因素水平Tab.5㊀Factor level水平Level 密封面内径Inner diameter of sealing faceA /mm阀座厚度Thickness B /mm 密封面外径Outer diameter of sealing faceC /mm12395.5101106.59.21112.8101.15104.15109.153)显著性分析㊂表7为阀座最大等效应力Y 的方差分析表[15]65-69㊂其中,在一次项中根据影响最大等效应力的权重大小来排序是A >C >B ,即对等效应力影响最大的因素是阀座密封面的内径,在二次项中根据影响最大等效应力的权重大小来排序是BC >AC >AB ㊂均方差等于变量对应的平方和与变量对应的自由度之比,而失拟度F 值等于变量对应的均方差与误差之比,表7中,阀座拥有较大的失拟度F 值,表明回归模型有很好的显著性㊂P 值表示失拟度F 出现更大数值的概率,P 值越小代表模型对响应值的影响越显著,阀座有较小的P 值,表明该模型显著性较好㊂校正决定系数R 22与决定系数R 21则分别表示模型对响应值的解释覆盖率㊁拟合程度[15]65-69㊂表6㊀试验设计方案及结果Tab.6㊀Experimental design scheme and results试验号Test number密封面内径Inner diameter of sealing face A /mm 阀座厚度ThicknessB /mm密封面外径Outer diameterof sealing faceC /mm应力Stress S /MPa1103.9311.8106.2516.1442106.8512.8104.0013.4753103.9311.8106.2515.4724103.9311.8106.2513.8165103.9311.8106.2516.1116101.0011.8106.2519.7327101.0010.8104.0017.3658106.8511.8106.2512.3009101.0010.8108.5024.89910103.9311.8108.5014.40511103.9312.8106.2516.71312106.8510.8104.0011.73413103.9311.8106.2516.73214103.9310.8106.2514.84115103.9311.8106.2515.56316103.9311.8104.0014.72617106.8510.8108.5011.13118106.8512.8108.509.996219101.0012.8104.0019.31120101.0012.8108.5018.644经计算分析,决定系数R 21值为0.9761,说明模型的拟合情况较好;校正决定系数R 22值为0.9420,说明只有5.8%的响应值的变化不能用该模型来解释;信噪比ζ越大代表模型的分辨能力越好;信噪比ζ为17.67,模型的分辨能力良好㊂图6㊀残差的正态概率分布Fig.6㊀Normal probability distribution of residuals图6所示为拟合模型的学生化残差,由正态概率图[16]可以看出,外部学生化残差与累计概率分配函数值呈直线关系,表明该模型的拟合效果较好㊂图7所示为最大等效应力预测值与真实值的对比情况㊂由图7可知,预测值与真实值非常接近,说明使用上述响应面模型能够准确预测阀座应力值,同时说明试验数据比较可靠㊂图8所示为用响应面法得到的阀座最大等效应力目标函数收敛情况㊂由图8可知,用响应面法㊀1170㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀㊀㊀㊀表7㊀回归拟合分析方差分析表Tab.7㊀Variance analysis of regression fitting analysis来源Source平方和Sum of square均方差Mean square errorF 值F valueP 值P value影响力Influence模型Modal207.6223.0718.04<0.0001显著项Significant A 170.69170.69133.46<0.0001显著项SignificantB 0.33520.33520.26210.6198非显著项Not significantC 0.60720.60720.47480.5065非显著项Not significant AB 3.02 3.02 2.360.1554非显著项Not significantAC 14.9814.9811.720.0065显著项Significant BC 15.3415.3411.990.0061显著项SignificantA21.15 1.150.89590.3662非显著项Not significant B 20.45440.45440.35530.5644非显著项Not significant C 2 1.781.781.390.2652非显著项Not significant进行迭代时,20次以内就能收敛,且收敛速度较快㊂3.3.3㊀响应曲面分析㊀㊀根据中心组合试验设计㊁不同模型的方差分析㊁失拟检验结果及各模型的综合统计分析,确定阀座等效应力的响应面方程[17]为二阶模型能更好地拟合试验数据,并能更好反映出阀座最大等效应力与各因素之间的关系㊂将表7得到的回归分析数据用最小二乘法计算得最大等效应力的响应面函数为S =15.53- 4.13x 1-0.1831x 2+0.2464x 3+0.6144x 1x 2-1.37x 1x 3-1.38x 2x 3+0.6455x 21+0.4065x 22-0.8050x 23(6)式中,S 为响应目标;x 1㊁x 2㊁x 3分别为A ㊁B ㊁C 对应的因素变量㊂从阀座最大等效应力的回归方程中可以看出,均值为15.53MPa,比约束值(许用应力11.5MPa)大,但22次试验中有部分试验的等效应力小于11.5MPa,说明阀座最大等效应力的最优解在上述水平范围内,可由此二阶回归方程求出最优解㊂方差反映输出特性波动大小,方差越小波动越小,针对阀座最大等效应力响应面模型,经矩法理论,该模型方差近似为0.95,该模型较稳定㊂图7㊀响应预测值与实际值对比Fig.7㊀Comparison of response predicted value and actual value图9~图11所示为三维响应曲面㊂由图9(a)㊁图10(a)可以看出,保持阀座厚度和阀座密封面外径尺寸不变,最大等效应力随阀座密封面内径的增大而减图8㊀基于响应面法的目标函数收敛曲线Fig.8㊀Convergence curve of objective function based on responsesurface method小;由图10(a)㊁图11(a)可知,保持阀座厚度和阀座密封面内径不变,随着阀座密封面外径的增大,最大等效应力呈先增大后减小的趋势;由图9(a)㊁图11(a)可知,保持阀座密封面内径和阀座密封面外径不变,随着阀座厚度的增大,最大等效应力减小㊂从响应面图的陡峭程度看,随着阀座密封面内径㊁阀座密封面外径㊁阀座厚度的增大,最大等效应力均呈减小的趋势㊂各因素对最大等效应力影响大小的顺序依次为阀座密封面内径>阀座密封面外径>阀座厚度,这与方差分析结果一致㊂图9(b)㊁图11(b)为最大等效应力等高线图㊂由图9(b)㊁图10(b)㊁图11(b)可知,阀座厚度和阀座密封面内径㊁阀座密封面外径和阀座密封面内径之间交互作用的等高线图呈非椭圆形分布,阀座厚度和阀座密封面外径之间交互作用的等高线图呈椭圆形分布㊂因此,阀座厚度与阀座密封面外径的交互作用对阀座最大等效应力的影响最显著㊂3.4㊀最优参数组合预测及验证3.4.1㊀遗传算法㊀㊀本文在响应面模型的基础上,基于Matlab 自带的遗传算法[18]与直接搜索工具箱,采用遗传算法对阀座最大等效应力的响应面模型寻优㊂㊀第45卷第5期张希恒等:基于响应面法的超低温球阀PCTFE 阀座结构优化设计分析1171㊀㊀图9㊀阀座密封面内径与厚度对等效应力影响Fig.9㊀Influence of the inner diameter of the seat sealing surfaceand the thickness of the seat on the equivalentstress图10㊀阀座密封面内径与外径对等效应力影响Fig.10㊀Influence of the inner diameter of the sealing surface ofthe valve seat and the outer diameter of the sealingsurface on the equivalentstress图11㊀阀座密封面外径与厚度对等效应力影响Fig.11㊀Influence of the outer diameter of the valve seat sealingsurface and the thickness of the valve seat on theequivalent stress采用多元线性回归分析方法得出阀座最大等效应力的响应面数学模型,并用Matlab 建立其M 文件;打㊀㊀㊀开遗传算法工具箱,在Fitness functions 中输入所定义的M 文件名㊂在Number of variables 中输入自变量个数为3,在Bounds 中输入指定的下限和上限(表5),运行后得到阀座遗传算法优化寻优曲线如图12所示㊂表8㊀优化前后阀座最大等效应力分析Tab.8㊀Analysis of the maximum equivalent stress of the valve seat before and after optimization设计方案Design scheme阀座密封面内径Inner diameter of sealingface d 1/mm阀座密封面外径Outer diameter of sealingface d 2/mm阀座厚度Thickness t /mm 最大等效应力Maximum equivalentstress S /MPa优化前Before optimization101.00104.1511.0024.38遗传算法优化Genetic algorithm optimization106.84108.4312.089.99有限元验证Finite element verification106.84108.4312.089.63图12㊀阀座遗传算法优化寻优曲线Fig.12㊀Optimization curve of valve seat genetic algorithm3.4.2㊀验证㊀㊀综合分析优化结果㊂为了验证响应曲面法用于阀座结构优化的有效性,根据遗传算法得到的最优参数[19]组合进行有限元模拟验证,图13所示为优化前后[20]阀座最大等效应力分布情况㊂表8为优化前后阀座最大等效应力分析表㊂由表8可知,基于响应面模型,通过遗传算法优化后阀座最大等效应力的最大值为9.99MPa,符合优化期望值,有限元验证得到最值为9.63MPa,证明了响应面模型与遗传算法优化最优参数组合选取结果可靠,优化目标达到了理想值范围㊂图13㊀优化前后阀座最大等效应力Fig.13㊀Maximum equivalent stress of the valve seat beforeand after optimization㊀1172㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀4㊀结论㊀㊀为使软密封球阀阀座满足强度要求,基于有限元模拟和响应曲面优化方法进行研究㊂分析了浮动球阀阀座结构尺寸对阀座最大等效应力的影响规律,继而实现阀座最大等效应力的结构优化,得出以下结论: 1)PCTFE应力-应变曲线呈现线性比例阶段㊁强化阶段和缩颈断裂阶段,没有屈服阶段,因此抗拉强度是判断PCTFE强度的重要依据㊂2)经多因素复合的影响分析,在一次项分析中对等效应力影响最大的因素是阀座密封面的内径;在二次项分析中阀座厚度与阀座密封面外径的交互作用对最大等效应力的影响最显著,与方差分析结果一致㊂3)采用基于响应面的遗传算法对阀座厚度㊁阀座密封面内外径进行优化,得到最优的参数组合结果与预期结果相吻合,表明回归模型有很好的显著性,响应面模型能够准确地预测阀座的应力值,同时说明试验数据比较可靠㊂此分析结果对之后该类问题的优化设计提供了科学的指导意见㊂参考文献(References)[1]㊀章华友.球阀设计与选用[M].北京:中国科学技术出版社,1994:77-81.ZHANG HuaYou.Ball valve design and selection[M].Beijing:China Science and Technology Press,1994:77-81(In Chinese).[2]㊀张㊀宁,李㊀强,胡㊀康,等.低温调节阀阀座软密封特性研究(Ⅱ):低温密封性能及综合对比分析[J].北京理工大学学报,2015,35(5):445-449.ZHANG Ning,LI Qiang,HU Kang,et al.Research on soft sealingcharacteristics of cryogenic control valve seat(Ⅱ):low temperaturesealing performance and comprehensive comparative analysis[J].Journal of Beijing Institute of Technology,2015,35(5):445-449(In Chinese).[3]㊀丁浩亮,张凌东,于㊀晗,等.超低温球阀用聚三氟氯乙烯密封环的热压工艺与性能[J].合成树脂及塑料,2021,38(2):67-70.DING HaoLiang,ZHANG LingDong,YU Han,et al.Heat pressingprocess and performance of polychlorotrifluoroethylene sealing ring forultra-low temperature ball valve[J].Synthetic Resins and Plastics,2021,38(2):67-70(In Chinese).[4]㊀张希恒,周璟莹.低温阀用聚三氟氯乙烯密封垫片的低温性能研究[J].化工机械,2017,44(5):497-501.ZHANG XiHeng,ZHOU JingYing.Study on low temperature performanceof polychlorotrifluoroethylene gasket for cryogenic valve[J].ChemicalMachinery,2017,44(5):497-501(In Chinese).[5]㊀周璟莹.超低温球阀热固耦合分析及密封材料性能研究[D].兰州:兰州理工大学,2017:44-48.ZHOU JingYing.Thermo-solid coupling analysis of ultra-lowtemperature ball valve and research on sealing material properties[D].Lanzhou:Lanzhou University of Technology,2017:44-48(InChinese).[6]㊀郝雪红.工程力学[M].北京:北京邮电大学出版社,2010:9-12.HAO XueHong.Engineering mechanics[M].Beijing:BeijingUniversity of Posts and Telecommunications Press,2010:9-12(InChinese).[7]㊀何家胜,林㊀骁,朱晓明,等.球阀密封性的有限元分析[J].化工装备技术,2016,37(3):29-32.HE JiaSheng,LIN Xiao,ZHU XiaoMing,et al.Finite element analysisof ball valve sealing[J].Chemical Equipment Technology,2016,37(3):29-32(In 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第36卷第3期计算机仿真2019年3月文章编号：1006-9348(2019)03-0256-05基于浮片式单向阀的电磁泵流量特性优化设计张金磊，常思勤，谭草(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要:针对一种新型直驱电磁泵应用单向阀配流时遇到的流量瓶颈问题，研究单向阀对直驱电磁泵整体流量特性的影响规 律，并对单向阀关键参数进行优化设计。
利用计算机仿真技术，建立电磁泵系统流场瞬态仿真模型。
在FLUENT软件中采 用了 SSTk-o)湍流模型，UDF(用户自定义函数）和动网格技术，分析研究了泵的速度场分布情况以及单向阀的运动规律，并 利用正交实验设计的方法研究单向阀行程、质量参数对泵流量特性的影响。
通过仿真与试验分析研究表明，通过匹配单向 阀参数能够有效提升电磁泵的流量特性，单向阀采用最佳匹配方案时电磁泵的净输出流量与初始设计相比提高了 33.1%。
通过上述研究，为直驱电磁泵的优化设计提供参考。
关键词:单向阀;瞬态仿真分析;电磁泵;流量特性中图分类号:TH138 文献标识码:BOptimization Design for Flow Characteristics of ElectromagneticPump Based on Floating Check ValveZHANG Jin-le i,CHANG Si-qin，TAN Cao(College of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing Jiangsu 210094, China)A B S T R A C T：Aiming a t the flow bottleneck of a new direct drive electromagnetic pump applying check valves, theinfluence of check valves on the direct drive electromagnetic pump flow characteristics was studied, and the key parameters of the pump system were optimized.The transient simulation of the electromagnetic pump system was established using computer simulation technology.Numerical simulation and experimental verif i c a t i o n were applied t o vel o c i t y f i e l d distribution of the pump and the motion law of the check valve using FLUENT software which adopts SST k-w turbulent model, U D F (User Define Functions) and dynamic mesh model.Based on the transient simulation model, the influence of the stroke and quality of the check valve on the flow r ate of the electromagnetic pump was analyzed using the orthogonal experiment design method.The resu l t s show t h a t matching the check valve parameters can ef f e c t i v e l y enhance the flow characteristics of the electromagnetic pump.When the check valve adopts the best matching scheme, the net output flow of the electromagnetic pump i s increased by 33. I%compared with the i n i t i a l design.The above research provides a reference f o r optimal design of direct driving electromagnetic pump.K E Y W O R D S：Check valve； Transient simulation； Electromagnetic pump； Flow-rate characteristicsi引言电磁栗具有结构简单、低成本、功耗小等特点，广泛应用 在医疗卫生、机械制造、航空航天等领域。
本文研究的新型 直驱电磁泵与传统往复泵相比，无需中间转换装置,直接驱 动橡胶膜片做往复变形运动，工作可靠,效率高[n。
流量特性是电磁泵的重要指标之一，而单向阀作为泵系 统中的基本部件，为电磁泵提供单向配流的作用。
目前，电磁泵的单向阀大多以球阀、锥形阀等传统单向阀为主，但阀基金项目：上海航天科技创新基金资助项目（SAST2015095)收稿日期:2017-11-24修回日期:2017-12-15芯质量较重，响应速度慢，限制了电磁泵的性能提升[2_3]。
国内外对于单向阀与泵流量特性之间的关系，大多是脱 离整个泵腔的情况下进行研究，而且对于电磁泵性能的研究，依赖于理论计算与实验相结合的方法，耗时较长，经济性 差[4_7]。
本文以电磁泵为研究对象，建立以橡胶膜片、进口单 向阀、出口单向阀的整个泵腔瞬态C F D仿真模型，分析了电 磁泵流场运动情况和单向阀参数对泵流量的影响规律，以及 优化单向阀设计，并进行了试验验证,为电磁泵的进一步优 化和研发提供理论支持与试验依据。
—256—2电磁泵方案及原理电磁泵采用分体式往复泵结构，电磁泵有左右两个泵体 组件沿轴线对称布置，主要由作为驱动装置的某种新型电磁 铁和泵体组件两部分组成，其中两泵腔交替进液和排液工 作。
其单侧结构示意图如图1所示。
连接杆 进口单相阀1\电磁铁部分 泵体橡胶膜片出口单向阀出口图1电磁泵工作原理结构示意图根据电磁泵高频响应的特点，以及进、出口单向阀在工 作的过程中要保证良好的匹配性关系，本文设计如图2和图 3所示的浮片式单向阀。
关闭状态〇〇工作原理 〇>)结构示意图图2进口浮片阀原理及结构示意图开启状态关闭状态(a)工作®理（b>结构示意图3出口浮片阀原理及结构示意图3瞬态流动仿真模型建立3.1数学模型根据进、出口浮片阀、泵腔结构和橡胶膜片变形特点，电磁泵在泵人与泵出液体的过程中，泵腔内的流场变化大，雷诺数较小，流速分布梯度大。
栗腔内以及阀片附近区域极易 产生涡旋，成为低雷诺数湍流运动。
在对电磁泵进行瞬态仿 真分析的过程中，采用SST k - 湍流模型，其对于近壁面区 以及边界层外和自由流动区域均具有较高的计算准确度[8—9]。
其中SS T k - to两方程~(P k) + £：(p K)= ^) + c, - yt + 5t(1)去(—+ 最(p,)= ★(〜_) + c… - H +、(2)有效扩散系数r t= /x + —,r… = f i + —(3)式中:S是应变率,C7t和〇■…分别是对应&和W的湍流普朗特 数，为揣流粘度,a* = U3.2物理模型及网格划分电磁泵两个泵腔对称分布,在其流场的分布以及单向阀 的运动规律都是相同的，选取一侧进行研究。
以及单侧泵腔 也为轴对称结构,为减少仿真计算量取泵腔轴向半剖面在轴 坐标系下建立二维几何模型。
为了减少动网格更新的计算 量,在软件Gambit中建模的时候将不同的流场空间划分成 相应的流动区域，可以分为运动区域:进口浮片阀区域、出口 单向阀区域、以及工作腔橡胶膜片变形运动区域，非运动区 域:进口段、出口段、进出口阀片连接区域，六个不同的运动 区域之间通过滑移界面（interface)连接。
首先划分运动区域的网格，对于工作腔橡胶膜片变形区 域，在边角区域空间区域小不易生成较好的网格，而且变形 较大，故生成〇.〇5m m的三角形网格，在进口单向阀区域和 出口单向阀区域，进、出口阀在流体的压力作用下进行运动，并影响周围的网格进行更新，这两个区域的网格划分为0. 08m m三角非结构形网格。
运动区域网格更新的方式采用弹 性光顺（Spring Smoothing)和局部重构（Local Remeshing)相 结合的网格再生方法进行网格的更新。
在非运动区域，网格 划分为0.1m m四边形结构网格。
网格划分如图4所示。
模型中电磁铁带动橡胶膜片做变形运动,其运动轨迹通 过用户自定义函数U D F中的DEF1N E_GRID_M0TI0N宏来 定义橡胶膜片的变形运动轨迹。
由于电磁泵水平放置使用 的时候，进出口单向阀重力和轴向摩擦力可以忽略不计，进 出口浮片阀的运动规律是主要受液体压力变化，根据流固耦 合的基本理论和方法，借助DEFINE_C G_M O T I O N宏来定义 其速度边界条件。
受力情况可由牛顿第二定律来描述：式中，m浮片阀质量;浮片阀受到的轴向液体压力。
在将电磁泵初始网格划分完毕和单向阀运动规律确定 以后，动网格的生成策略、拓扑结构建立及动态参数设置是 瞬态模拟计算的重点也是难点,因此在对电磁泵瞬态模拟前 需要选择、设置相关参数,其中动网格模型的控制方程—257—0.60 0.66 0.72进口浮片阀行程/mm进口浮片阀质置/g0.50 0.55进口浮片阀行程/m1.6001.595rs ：1.590m1.585壬灌1.5801.575m■ff 1.5701.5651.5600.500.55进口浮片阀质童/g 图5泵流置随单向阀参数水平的变化趋势通过泵流量极差趋势R 可以看出,决定电磁泵净输出流表2单向阀正交试验方案与仿真结果组次单向阀因素A/mm B/mm C/g D/g 试验指标Q/(g • cycle)10.5 0.60.50.4 1.53020.5 0.660.550.44 1.59430.5 0.720.60.48 1.66740.55 0.60.550.48 1.56250.55 0.660.60.4 1.53960.55 0.720.50.44 1.69170.6 0.60.60.44 1.54080.6 0.660.50.48 1.56690.60.720.550.41.525表3泵流置极差分析结果A/mmB/mm C/g D/g K ,4.791 4.632 4.788 4.593k 2 4.791 4.698 4.698 4.824k 34.632 4.844 4.746 4.794kl 1.597 1.544 1.596 1.531^21.5973 1.566 1.566 1.608k31.544 1.628 1.582 1.598极差R0.05330.0840.030.077Pressure-inlet橡胶膜片Pressure-outletAxis 一图4数值模型网格划分示意图p ^d V + J p ^>( u - u g ) * dA = J ^ V <t> * dA + J S 0d V(5)式中，P 为工质液体的密度;&为速度矢量;&为网格移动速 度;厂为扩散系数为源项;为控制体积V 的边界。