Численное исследование перепада давления на игольчатом штоке в зависимости от его геометрии в арматуре высокого давления

Каримов Р.Ф., Демченко М.В.

Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа

Ключевые слова: угловой запорный вентиль, CFD-анализ, арматура высокого давления, узел шток-седло, оптимизация конструкции.

Аннотация. Особенностью производства полиэтилена является высокое рабочее давление (до 220 МПа). На отечественных предприятиях машины и оборудование таких установок представлены иностранными производителями. Полноценных аналогов на российском рынке не имеется, поэтому разработка подобных технических устройств является актуальной задачей. Объектом исследования является угловой вентиль высокого давления производства компании Uhde High Pressure Technologies. Работа направлена на исследование перепада давления среды на поверхности игольчатого штока углового вентиля высокого давления в зависимости от его геометрии в программном комплексе Ansys, модуль CFX. Результаты анализа показали, что при уменьшении угла конуса (с целью понижения усилия сопротивления движения штока) повышается перепад давления на его вершине. Это способствует повышенному износу. Определены нагрузки, создаваемые движением среды на поверхность штока, при разной геометрии узла шток-седло, которые в дальнейшем послужат исходными данными для его прочностного расчета.