阀门
曹佩旭, 周书琦, 宗超勇, 张增磊, 江璞玉, 彭贝
在实际工程运用中，变径阀门应用广泛，而一般流阻系数的计算方法只针对等径阀门流阻系数计算作出规定，在计算变径阀门时会产生系统性误差。本文采用理论-计算流体力学联合验证方法，验证90°弯管变径蝶阀阀门流阻系数通用修正公式在变流量条件下的稳定性。结果表明：通过修正公式计算的90°弯管变径蝶阀阀门流阻系数较传统公式计算的流阻系数低8.1%～8.9%,具有较好的鲁棒性，并进一步揭示其系统误差主要由出口动压损失主导，为同类型阀门研究提供支撑。
欧阳志坤, 张纯朴, 张增磊, 宗超勇, 江璞玉, 彭贝
核电主给水止回阀对核电站二回路的安全至关重要，其关闭特性直接影响系统的防水锤能力。针对该阀结构复杂、传统方法难以精确分析动态特性的问题，本文基于计算流体动力学(CFD)方法，建立高精度瞬态流固耦合模型，模拟阀门在逆流条件下的关闭过程，揭示内部流场演化机理与阀瓣运动特性，并分析阻尼间隙与节流孔直径等关键参数对关闭时间的影响。结果表明：阻尼间隙从0.30 mm增大至0.65 mm、节流孔直径从5 mm增大至7.5 mm时，阀门关闭时间由1.91 s缩短至1.40 s,最大降幅达26.7%。增大节流参数可显著缩短关闭时间，本研究为核电止回阀的优化设计提供了理论依据与仿真支持。
夏元宏, 张静文, 张纯朴, 宗超勇
针对核电主蒸汽释放隔离阀阀盘回座过程中的冲击问题，本文提出一种基于实验与仿真相结合的建模与分析方法：通过位移传感器获取阀盘位移-时间曲线，导出阀盘回座末端的瞬时速度，并将其作为非线性显式动力学模型的输入条件，建立包含接触非线性和材料非线性的阀盘-阀座有限元模型。仿真结果表明：阀盘回座过程中，最大碰撞力出现在接触后期；碰撞能量主要导致弹性变形并通过阻尼耗散，可准确定位阀盘危险应力位置与发生时刻。本研究为核电主蒸汽释放隔离阀的结构分析提供了可靠方法，对提升核电站运行安全性具有一定的借鉴意义。
辛宇, 谢鼎盛, 张增磊, 宗超勇, 彭贝, 江璞玉
过滤器是核电厂系统中的重要组成部分，其工作性能不仅关乎运行经济性，更直接影响核电厂的安全性。针对核电站三回路中过滤器的多孔结构，本文研究其在不同滤网阻塞率下的流阻特性。通过CFD仿真分析，量化了过滤器在流量为2770 m3/h、阻塞率为25%～75%工况下的压力降低情况。结果表明，流体速度最大值出现在入口收缩段，高压区常位于滤网前端杂质堆积区域，流体流经滤网后压力变小，且前后压降与阻塞率呈正相关。本研究为过滤器的结构优化和运行维护提供了理论依据。
章倩, 谢鼎盛, 朱梦琦, 李宇航, 宗超勇
DN1200补气阀是一种重要的安全保护装置，通常安装在压力系统的最高点或易形成真空的部位，起到防真空破坏的作用。本研究通过构建补气阀的流体模型，利用CFD数值法分析阀体及内部管道流场速度和压力的变化情况，并对比拟合值与仿真值，其偏差不超过1%。结果表明，阀门开度与开启压力、流速呈正相关，通过定量计算阀芯结构对流场性能的影响，得出阀门全开状态时球型面蝶板阀芯的压降低于平型面蝶板阀芯，为DN1200补气阀的流场性能分析及阀芯结构的优化设计与工程应用提供数据支持。
赵鑫宇, 谢鼎盛, 宗超勇, 张增磊, 江璞玉, 彭贝
针对核电爆破阀在高压、高温等极端工况下的安全性能，通过显式动力学方法对其冲击与仿真特性进行了深入分析。通过网格无关性验证确定了最优网格划分方案，并采用von-Mises屈服准则和塑性应变失效理论分析了剪切盖的断裂行为。基于Hypermesh和LS-DYNA构建了核电爆破阀的有限元模型，重点模拟了火药爆炸后活塞冲击剪切盖的动态过程。结果表明，在设定的爆炸压力和边界条件下，剪切盖能够有效断裂，且阀体、法兰及管道的应力均满足强度要求，为核电爆破阀的设计优化和安全评估提供了理论与方法支撑。
张纯朴, 罗焱泽, 周书琦, 宗超勇, 彭贝, 江璞玉
钛合金阀门因其优异的比强度、耐腐蚀性和高温性能，广泛应用于航空航天、船舶、化工等领域。然而，钛合金表面硬度低、耐磨性差等问题限制了其在高压、高速及苛刻工况下的长期服役性能。离子渗氮技术作为一种高效的表面改性方法，能够显著提升钛合金阀门的表面硬度、耐磨性和疲劳寿命，同时保持基体的耐蚀性。本文综述了钛合金阀门离子渗氮技术的研究进展，探讨了工艺参数对渗氮层组织、相组成及性能的影响，并分析了渗氮层形成机制及强化机制。最后，本文展望了该技术的未来发展方向，为钛合金阀门表面强化提供参考。
周泽余, 权海燕, 张增磊, 宗超勇, 彭贝, 江璞玉
弹簧式安全阀作为一种重要的安全保护装置，广泛应用于各类压力容器、管道系统、锅炉及其他工业设备中，其主要功能是防止系统压力过高，确保设备的安全运行。本文根据安全阀仿真数据的特点，利用验证后的CFD（Computational Fluid Dynamics）模型和R2=0.9564代理模型，采用灰狼算法对安全阀结构进行多目标优化，通过优化弹簧圈高度、阀盘直径和阀盘厚度，得出优化后的安全阀结构使出口流量提升了19.44%。
李嘉杨, 徐娇
汽轮机旁路阀是保证核电机组安全运行的重要阀门。近年来，我国核电机组关键设备国产化程度不断提高，但汽轮机旁路阀仍长期由进口品牌垄断，开发具有自主知识产权的核电机组汽轮机旁路阀具有重要意义。本文开展了核电机组汽轮机旁路阀的结构研究与性能分析，运用理论计算、仿真分析、试验验证相结合的方式，获得了汽轮机旁路阀流动特性、抗震性能，并对阀门流量特性和动作特性进行了试验验证，为汽轮机旁路阀的设计、性能验证提供了参考。
孙明宇, 徐娇
高排安全阀安装在核电汽水分离再热器上，是核电机组重要的超压保护设备。以某核电机组用高排安全阀参数为设计输入，本文设计了一种先导卧式高排安全阀，并介绍了其结构特点及工作原理，通过仿真分析获得了阀门的流量特性和动作特性。结果表明，仿真得到的排放系数高于标准要求的0.864,二级先导结构满足设计要求；主阀阀瓣在增加支撑后，阀门寿命提高了4.05倍，且两级卧式先导结构安全阀整机抗震性能、主阀和二次先导阀密封性能均得到显著提升。