真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (3): 104-110.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.03.15
付炎杰, 闵林锋
FU Yanjie, MIN Linfeng
摘要: 在真空系统中介质压力脉动与阀板开度的动态耦合会严重威胁系统的真空密封性,加剧阀体的应力分布不均匀及变形,进而降低阀体的失稳载荷。因此,文章分析了流体介质作用下新制三偏心真空蝶阀阀体动态失稳临界载荷。基于ANSYS Workbench平台,建立三维参数化模型,进行真空/低压流体介质(150℃水蒸气,克努森数范围0.003~0.1,滑移流区)非定常流动与阀体结构间的双向流固耦合(FSI)计算。在流体域中,采用k-ω SST湍流模型精确模拟复杂流动特性,计算流体作用力分布。在结构域中,基于弧长法进行几何非线性屈曲分析,精准捕捉阀体在流体作用力下的失稳行为,绘制位移-载荷曲线,确定介质压力脉动与阀板开度动态耦合下的失稳临界载荷。结果表明:300 Hz介质压力脉动与阀板90°开度耦合工况下,阀体动态失稳临界载荷最低,仅为3×103 Pa,失稳风险最高,容易导致密封失效和真空度破坏。
中图分类号: TP53.27
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