基于背压修正的安全阀排量精确计算方法.pdf
基于背压修正的安全阀排量精确计算方法 颜勤伟 , 丁无极 , 陈海云 , 罗利佳 , 包士毅 , 高增梁 1 . 浙江工业大学化工机械设计研究所 , 过程装备及其 再制造教育部工程研究 中心 , 浙江 杭州 3 1 0 0 3 2 ; 2 . 杭州市特种设备检测研究院, 浙江 杭州3 1 0 0 5 1 摘要 安全阀作为各类承压设备重要的安全附件 , 其排放能力是衡量安全 阀性能的重要参数, 因此 排量计算的精确性对安全阀的选型至关重要。以带排放管道 的安全阀为研 究对象, 提 出基于背压 修正的安全阀排量精确计算方法, 并编制 了MA T L A B程序, 用于计算亚临界排放下安全 阀背压和 排量值, 最后利用 F L U E N T稳 态数值模 拟验证 了 MA T L A B程 序计算结果 的精确 性。结果表 明 MA T L AB程序计算结果的相对误差百分比在 0 . 5 % 以内, 因此, 基于背压修 正的安全阀排量精确 计算方法能较准确地计算带排放管道的安全阀背压和排量值, 对安全阀的选型具有指导意义。 关键词 安全阀; 背压; 排量 ; M A T L AB程序 ; 数值模拟 中图分类号 T H1 2 3 ; T Q o 5 5 . 8 文献标 志码 A 文章编 号 1 0 0 1 4 8 3 7 2 0 1 5 0 6 0 0 4 0 0 9 d o i 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 4 8 3 7 . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 0 7 Ac c u r a t e Di s c h a r g e Ca p a c i t y Ca l c u l a t i o n M e t h o d o f S a f e t y Va l v e Ba s e d o n Ba c k P r e s s u r e Co r r e c t i o n Y A N Q i nw e i , D I NG Wu j i , CH E N Ha i y u n , L UO L i j i a , BAO S i fty i . GAO Ze n gfi a n g 1 . I n s t i t u t e o f P r o c e s s E q u i p m e n t a n d C o n t r o l E n g i n e e r i n g , E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r o f P r o c e s s E q u i p m e n t a n d R e m a n u f a c t u r i n g , Z h e j i a n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , H a n g z h o u 3 1 0 0 3 2 , C h i n a ; 2 . Ha n g z h o u S p e c i a l E q u i p m e n t I n s p e c t i o n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , H a n g z h o u 3 1 0 0 5 1 , C h i n a Ab s t r a c t S a lt y v a l v e i s a n i mp o r t a n t a c c e s s o r y t o mo s t k i n d s o f p r e s s u r e e q u i p me n t s , wh i l e i t s d i s c h a r g e c a p a c i t y i s a k e y i n de x t o e v a l ua t e i t s p e r f o r ma n c e . S o t he a c c u r a t e c a l c u l a t i o n o f di s c h a r g e c a p a c i t y i s c r u c i a l f o r t h e s a f e t y v a l v e s e l e c t i o n. I t p r o p o s e s a n a c c u r a t e d i s c ha r g e c a p a c i t y c a l c u l a t i o n me t h o d o f s afe t y v a l v e b a s e d o n b a c k p r e s s u r e c o r r e c t i o n f 0 r t h e s a f e t y v alv e s wi t h d i s c h a r g e p i p i n g . I n a d d i t i o n. a MAT L AB p r o g r a m o f t h i s me t h o d i s d e v e l o p e d t o c alc u l a t e b a c k p r e s s u r e a n d d i s c h a r g e c a p a c i t y o f s a f e t y v a l v e s wi t h d i s c ha r g e p i pi n g a t s u b c rit i c a l d i s c h a r g e c o nd i t i o n. Fi na l l y, t h e s t e a d y n u me fic M s i mu l a t i o n r e s u l t s f r o m FL UENT a r e u s e d t o v e rif y t h e a c c u r a c y o f t h e p r o p o s e d me t h o d. Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e r e l a t i v e p e r c e n t a g e e rro r s o f r e s u l t s c a l c u l a t e d b y t h e p r o p o s e d me t h o d are w i t h i n 0 . 5 % . S o t h e p r o p o s e d me t h o d c a n a c c u r a t e l y c a l c u l a t e b a c k p r e s s u r e a n d d i s c h arg e c a p a c i t y o f s a f e t y v a l v e s wi t h d i s c h a r g e p i p - i n g , p r o v i d i n g g u i d a n c e f o r t h e s a f e t y v a l v e s e l e c t i o n . Ke y wo r ds s afe t y v a l v e; b a c k pr e s s ur e; d i s c h arg e c a p a c i t y; MATL AB p r o g r a m ; n u me r i c al s i mu l a t i o n 基 金项目 浙江省质量技术监督局 2 0 1 3年重大项 目 2 0 1 3 0 1 3 9 4 0 第3 2卷第 6期 压 力 容 器 总第2 7 1 期 0引言 安全 阀是锅炉 、 压力容器和压力管 道系统 中 广泛使用的一种安全 附件 , 用以防止 系统压力超 过允许的极 限值。其运行正常与否 , 与被保护系 统的安全性直接相关 , 而系统背压的存 在直接影 响安 全 阀 的排 放 能 力 - 3 j 。G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5 安全阀 一般要求 规定 对安全阀出口侧存在 的可能影响整定压力和/ 或排量的背压力 排放背 压力和/ 或附加背压力 应予 以考虑 。在临界排放 下 , 安全阀的排量仅取决于喉部 面积和排放压力 , 与背压无关。当背压增大到使安全阀达到亚临界 排放时 , 背压的继续增大会使排量显著减小 , 而背 压与排放压力相等 时, 排量 为零。当需要 用排放 管道将安全阀的排放介质引到某一指定 的地点排 向大气 , 或用 排放 管道将排放介质 汇集 到排放总 管或集气箱时, 此时排气管或集气箱内的静压, 以 及介质流经排气管道产生 的压降 , 就构成 了安全 阀的背压 ] 。现今 国内外标准 中给出的安全 阀排 量公式仅适用于计算亚临界排放下背压 已知 的安 全阀排量 , 而实际生产过程 中的安全阀往往连接 有排放管道 , 由于无法事先确定管道压损带来 的 附加背压 , 从而得不到实际的安全 阀背压进行准 确的排量计算 , 导致安全 阀选 型不 准。故如何进 行亚临界 排放下带 排放管 道 的安全 阀背压 的核 算, 并确定准确的排量值, 对于安全阀的选型至关 重 要 。 文中结合输气管道等温流动压降计算公式和 G B 1 5 O _2 0 1 1 压力容器 附录 B 8 . 3 . 1 E 6 ] 排量计 算公式 , 提出基 于背压修正 的安全 阀排量精 确计 算方法, 并编制 M A T L A B程序求解不同亚临界排 放工况下带排 放管道的安全 阀背压和排量值 , 同 时 , 利用 F L U E N T稳态数值 模拟验证基于背 压修 正的安全 阀排量计算方法的精确性。 1 基于背压修正的安全阀排量精确计算方法 1 . 1 亚临界排放下 G B 1 5 0 2 O l 1 排量计算公式 为了方便计算 , 特对亚临界排放下 G B 1 5 O ~ 2 0 1 1 排量计算公式中排量值 和进 出口压力 P 0 , P 的单位做相应转变 , 排量 单位 由 k g / h改用 k g / s , 进出 口压力 P 。 , P 。 单位 由 MP a 改用 k P a , 则 气体在亚临界排放下的排量计算公式 1 式中 一安全阀排量值 , k g / s P 0 安全阀的排放压力 绝压 , 包括整 定压力和超压限度两部分 , k P a A 安全 阀或爆破 片 的最 小泄 放 面积 , mm 2 K 一排量系数 气体绝热指数 P 安全阀背压力 绝压 ; k P a 一 气体 的摩尔质量 , k g / k m o l z 气体的压缩系数 , 对于空气 Z1 . 0 气体的温度 , K 由式 1 可知, G B 1 5 O _2 0 1 1排量计算 公式 仅适用于计算背压力 P 已知的安全阀排量。当安 全 阀连接有排放管道 时, 由于无法事先 确定管道 压损带来的附加背压, 得不到实际的安全 阀背压 值 , 导致式 1 不能准确地计算安全阀的排量值。 1 . 2 输气管道等温流动压降计算公式 文中通过计算排放气体在安全阀后端管道流 动产生的压降得到安全阀的排放背压。假设气体 在输气管 内的流动为稳定流动 , 流动过程为等温 过程, 则由气体运动方程、 连续性方程和气体状态 方程可得到输气管内气体流动的基本方程 ] p1 2_p 2 2 A 台 2 ln P 1 2 式中P。 输气管人 口压力 , 即安全 阀背压力 , kP a P 输气管出口压力, k P a 输送气体质量流量, 即安全阀排量, k g / s J R 气体常数 , J / k m o l K , R 8 3 1 4 . 3 J / k mo l K 输送气体的温度, K A 输气管横截面积 , in A 输气管摩擦 系数 £ 一当量长度 , 包括输气管长和局部 阻力 的当量管长, i l l D输气管管径 , i n 输气管出口处马赫数 ] 基于背压修正的安全阀排量精确计算方法 V 0 1 . 3 2 N o . 6 2 0 1 5 Ma ㈩ 式 中 马赫数 将式 3 代人式 2 , 整理可得输气管道等温 流动压降计算公式 A 去 [ 一 1 ] 一 2 ln P 1 4 各国学者根据莫迪图提 出了多种计算 摩擦 系 数 A的公式 J , 其 中 C o l e b r o o kwh i t e公式在较 大的雷诺数和相对粗糙度范围内都能保持较高的 计算精度, 适用于雷诺数 从 4 0 0 01 0 的整个 湍流 区, 常被 推荐 为计算摩擦 系数的首选。由于 气体在排 放 管道 内的流动 为 湍 流 问题 , 故 采用 C o l e b r o o kWh i t e公式计算摩擦系数 A 1--2 l g 5 式中△ 管道 的绝对粗糙度 , m e 雷诺数 式 5 中的雷诺数 按下式求解 42 R e 61 A d z 式中肛 气体的动力粘度 , P a S 由式 5 可知, C o l e b r o o kWh i t e公式为 入的 隐函数, 需采用迭代方法进行求解。而 C o l e b r o o k Wh i t e 公式有个简化的形式 , 称为阿里特苏里公 式㈣ A 0 . 会 譬 7 显然 , 式 7 为显式方程 。因而在求解摩擦系 数时可以先用式 7 求出A的近似值, 再将此值代 入式 5 进行迭代求解。 1 . 3 基于背压修正的安全阀排量精确计算流程 结合输气管道等温流动压降计算公式 和亚临 界排放下 G B 1 5 O 2 O 1 1 排量计算公式, 提出了基 于背压修正的安全阀排量精确计算方法, 可精确 计算带排放管道的安全 阀背压 和排量值。图 1示 出基于背压修正的安全阀排量精确计算流程图。 图 1 基于背压修正的安全阀排量精确计算流程图 C P V T 基于背压修正的安全阀排量精确计算方法 V 0 1 . 3 2 N o . 6 2 0 1 5 数为 1 . 4 , 则 G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5规定安全 阀达到 亚临界排放 的压力 比需要满足以下条件 讹 - 0 . 5 2 8 8 式中 实际排放压力 绝压 , M P a P 安全 阀背压力 绝压 , MP a 在亚临界排放下 , G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5规定可 压缩气体的理论排量按下式计算 W, g1 0 APo CK √ 轰 9 其中 K6 c 3 . 9 4 8 川Ⅲ 式中 理论排量 , k g / h 流道面积 , m m c 绝热指数 k的函数 亚临界流动下的理论排量修正系数 M气体的分子质量 , k g / k mo l z 压缩系数, 一般情况下 Z 1 实际排放温度 , K 由于式 9 未包含排量 系数 , 则式 9 得 到的理论排量为流道横截面积与安全阀流道 面积 相等的理想喷管的计算排量 , 而非安全 阀的实际 排量。 采 用F L U E N T 稳 态 数 值 模 拟 和G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5排量公式 9 计算得到数值模 拟排 量值 和理论排量值 见表 1 , 压力比满足 亚临界排放的条件 。求出不 同压力比下的排量系 数 K进行多项式拟合得 到图 4所示 的排量系数 拟合 曲线 , 以及排量系数拟合公式 0 . 4 6 2 5 x 一1 , 0 0 7 9 x1 . 1 7 8 5 1 0 式中 压力 比, P /P o 表 1 不同压力比排量计算值汇 总 安全阀排放压力/ 安全阀背压力/ 压力 比 F L U E N T稳态数值模拟 G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5理论 M P a MP a 排量值 / k g s 排量值 W g / k g s 排量系数 K 0. 9 8 0 . 5 5 0. 5 6 1 0. 8 5 0 1 . 1 2 0 0. 7 5 9 0 . 9 8 0 . 6 0 0 . 61 2 O . 8 1 2 1 . 1 o 5 0 . 7 3 5 0. 9 8 0 . 6 5 0 . 6 6 3 0 . 7 6 8 1 . 0 7 6 0 . 7 1 3 O. 9 8 0 . 7 O O . 71 4 0 . 71 7 1 . 0 3 3 0 . 6 9 4 0. 9 8 0 . 7 5 0 . 7 6 5 0 . 6 5 9 0 . 9 7 2 0 . 6 7 8 0 . 9 8 O. 8 0 0 . 8 1 6 0 . 5 9 2 0 . 8 9 1 0 . 6 6 4 0 . 9 8 0 . 8 5 0 . 8 6 7 O . 5 1 l 0 . 7 8 2 0 . 6 5 3 0. 98 0. 90 O. 91 8 0. 4 06 0. 6 33 O. 6 42 O . 9 8 0 . 9 5 0 . 9 6 9 0 . 2 5 4 0 . 3 9 9 0 . 6 3 6 将 式 1 0 代 人 G B 1 5 0 一 _ 2 0 1 1排量 计算 式 1 , 可求 出 A 4 8 Y一1 6 C D N 4 0型弹簧全启式安 全阀在亚临界排放下较精确的排量值。由于安全 阀的排量系数与阀的结构尺寸 、 亚临界排放工况 及排放介质的物性参数有关, 故式 1 0 仅适用于 文中研究 的安全 阀在亚临界排放下 , 排放压力为 0 . 9 8 MP a 绝压 , 以 3 0 0 K的理想气体为排放介 质的排量计算 。不同条件下的气体排放的排量系 数可采取类似的方法得到。 传统的安全阀排量系数计算方法主要以试验 测试和理论计算相结合 的方法为主 , 但试验测试 精度对试验结果 的精确性有较大影响, 而且有 时 候受试验经费的限制 , 不可能进行所有工况下的 试验。文中通过 F L U E N T稳态数值模拟和 G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5排量式 9 计算 出了安全 阀在 亚临 界排放下不同压力 比的排量 系数 , 并对排量系数 进行公式拟合 , 为安全阀排量系数 的计算提供 了 一 种可行性方法。 第 3 2卷第 6期 压 力 容 器 总第 2 7 1 期 籁 血【1 O_ 3 O . 7 1 . 1 压力 比 P / P 。 图4 排量系数一压力比曲线 3 带排放管道的安全阀稳态数值模拟 气体在排放管道中做湍流流动 , 而 固体壁面 对湍流流动具有很大 的影响 , 且流动摩擦 阻力主 要取决于壁面附近的速度分布, 故排放管道近壁 面的处理对于湍流计算的准确性极为重要。 对于排放管道 内充分发展 的湍流流动 , 沿管 壁法线 的不同距离上可将 流动划分为壁面 区 内 区 和核心区 外区 。核心 区是完全湍流区, 壁面区又分为 粘性底层 、 过渡 区、 对数 区。粘性 底层 中粘性力 占主导 , 对数区粘性力影响不 明显 , 流动处于充分发展的湍流状态。文献 [ 1 6 ] 引入 无量纲参数 / v , Y y v / v对壁面 区流速 分布进行 了说 明。 粘性底层流速为线性分布 “13 Y 1 1 其中 /v , Y y v / v 式 中 流体的时均速度 , m / s 壁面摩擦速度 , m / s , 丁 / p , 壁面切应力 , P a p 流体密度 , k g / m , 沿径 向到壁面的距离 , m 流体的运动粘度 , n l / s 过渡区处于粘性底层和对数 区之 间, 目前还 没有一个公认的表示过渡区流速分布的公式 。由 于其厚度极小 , 在工程计算中一般不 明显划分 出 来 , 有时甚至可将其忽略。 对数区 随 Y呈对数律变化 l n y B 1 2 , c 式 中 K K a 珊a n系数 B 与壁面粗糙度有关的常数 通过试验得到 对光 滑壁面有 , 0 . 4, B 5 . 5 , 壁面粗糙度的增加将使B值减小。 采用 F L U E N T软件对带排放管道的安全阀进 行稳态数值模拟 , 湍流模型选用 R e a l i z a b l e k一 模型。在 F L U E N T中, 无 论 是 S t a n d a r d k一 模 型、 R N G k 模型, 还是 R e a l i z a b l e k一 模型 , 都 是针对充分发展 的湍流才有效 的, 这些模型均是 高 数的湍流模型 , 它们只能用于求解处于湍流 核心区的流动。对于雷诺数较低 壁面区 的流 动, 使用上述三种 k一8模型进行计算时就会出现 问题 , 常用 的解决方法有两种 1 采用低 数 的 ks模型; 2 采用壁面函数法。壁面函数法 是 F L U E N T选用的默认方法 , 此方法不对粘性影 响比较 明显的区域 粘性底层和过渡 区 进行求 解 , 而是用一组半经验的公式将壁面上的物理量 与湍流核心区内的相应物理量联系起来。 在使用壁面函数法时, 边界层网格节点的布置 对计算结果的准确性至关重要。在划分 网格时, 不 需要在壁面区加密, 只需要把距离壁面第一个内节 点布置在对数律成立的区域内, 即配置在湍流充分 发展区域, 则紧贴壁面层网格 内流速满足式 1 1 , 而第 2层以上网格流速满足式 1 2 。为了提高计 算结果的精确性 , 则需要选取合适的壁面层网格的 Y 值。Y 就是第一层网格质心到壁面的无量纲距 离, 与流速、 粘度、 切应力等有关。对于Y 值, 不同 的学者推荐的范围是不一样的, 一般认为使用壁面 函数法时 , 对于光滑圆管的湍流流动 , Y 13 0 , 且最 好接近 3 O , 壁面底层 网格尺寸太疏或太密都将影 响计算结果的精确性 J 。文中使用 N A S A的粘性 网格间距计算器 V i s c o u s G r i d S p a c e C a l c u l a t o r 1 8 ] 计算壁面底层网格尺寸 Y 。 文中研究 的 安全 阀出 口直径 为 5 0 m m, 而 G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5规定排放管 道的截面积应不 小于安全 阀出 口截面积。图 5 , 6分别示 出了两种 不同管型的排放管道 , 分别 为管径 D5 0 m m 的 长直管和带 9 O 。 弯管的排放管道 。安全 阀三维模 型及 网格划分见图 2 , 3 。 .45 . 第3 2卷第 6期 压 力 容 器 总第2 7 1 期 表2 长直管排放管道计算结果汇总 安全阀背压/ k P a 排量值/ s 管长/ 安全 阀排放 管道出 口 m 压力/ MP a 压力/ MP a F L U E N T稳 态 MA T L A B 相对误差 F L U E N T稳 态 MA T L A B 相对误 差 数值模拟值 程序计算值 百分t L / % 数值模拟值 程序计算值 百分l IJ% 0. 98 0. 6 61 6. 75 9 61 7. 0 78 0. 0 51 7 0. 7 991 0. 79 8 5 0. 07 51 5 O . 9 8 O . 7 7 l O . 7 0 5 7 1 1 . 3 8 l 0 . 0 9 5 1 O . 7 0 7 O 0. 7 0 5 4 0. 2 2 6 8 0. 98 0. 8 8 06. 4 95 8 0 6. 77 0 0. 03 41 0. 58 3 2 0. 5 81 8 0. 2 4 o6 0. 9 8 0. 6 6 3 1 . 7 8 3 6 3 2. 5 4 8 0 . 1 2 1 l 0. 7 8 6 2 0 . 7 8 4 8 0 . 1 7 8 4 1 0 0 . 9 8 O. 7 7 2 1 . 4 9 0 7 2 1 . 8 3 4 0 . 0 4 7 7 0. 6 9 4 3 0 . 6 9 3 6 ~0 . 1 0 o 9 0. 98 0. 8 8 1 2. 811 8l 3. 0 4 9 0. 0 2 93 0. 57 25 0. 5 72 3 0. 03 4 9 表 3 带9 0 。 弯管的排放管道计算结果汇总 安全 阀背压/ k P a 排量/ l / k g s 管长/ 安全阀排放 管道出口 m 压力/ MP a 压力/ M P a F L U E N T稳态 M A T L A B 相对误差 F L U E N T稳态 MA T L A B 相对误差 数值模拟值 程序计算值 百分比/ % 数值模拟值 程序计算值 百分 比/ % 0. 98 0. 6 6 23. 1 2 2 6 2 3. 3 59 0. 03 8 0 0. 7 94 0 0. 79 3 0 0. 1 2 59 5 0 . 9 8 O . 7 7 1 5 . 0 5 2 7 1 5 . 6 0 2 0 . 0 7 6 9 O . 7 O 2 5 0 . 7 0 0 7 0 . 2 5 6 2 0. 9 8 O. 8 8 0 8 . 7 9 1 8 O 9 . 2 9 1 0 . 0 6 1 8 0. 5 8 0 8 0 . 5 7 8 0 0 . 4 8 2 1 由表 2 , 3可知 , 在不同的管道出口压力下 , 与 F L U E N T稳态数值模 拟值相 比, MA T L A B程序计 算的安全阀背压值略偏大 , 而对应的排 量值 略偏 小, 两者计算结果的相对误差百分比都在 0 . 5 % 以内。管道长度 和管件数量的变化 , 其计算结果 的误差也会有一定的变化。对 比表 2中管长 5 I n 和 1 0 i n的计算结果可知 , 管长 的增加会导致沿程 阻力损失的增大, 流体流经管道的压降也随之变 大, 从而使得安全阀背压增大, 排量下降; 同理, 由 于流体流经 9 0 。 弯管时存在局部阻力损失 , 故表 3 的安全 阀背压值要大于表 2中管长为 5 m的长直 管计算结果 , 而对应的排量值略偏小。由此可知, 当排放管道足够长或管件足够多时, 管道压损带 来 的附加背压可能使安全阀实际承受的背压大于 其所允许的最高承受背压 , 则安全 阀就不能达到 规定的开启高度 , 甚至不能开启 , 影响安全 阀的泄 放。因此 , 有必要对亚临界排放下带排放管道 的 安全阀背压进行核算, 并确定准确的排量值 , 从而 进行合理的安全阀选型。 通过 F L U E N T稳态 数值模 拟值 和 MA T L A B 程序计算值对 比可得 , 两者计算结果能很好地 吻 合 , 相对误差百分 比在工程上可接受的范围内, 故 基于背压修正的安全阀排量精确计算方法能够较 准确地计算带排放管道 的安全阀背压和排量值 。 5结论 文中结合输气管道等温流动压降计算公式和 G B 1 5 0 2 0 1 1 排量计算公式, 提出了基于背压修 正的安全阀排量精确计算方法。同时, 通过不同 出进 口压力 比的 F L U E N T稳态数值模拟和 G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5理论排量 值 的计算 , 对安全 阀在亚 临界 排 放 下 的 排 量 系 数 进 行 公 式 拟 合 , 使 G B 1 5 0 2 0 l 1 排量公式计算的排量值更加精确。 针对长直管和带 9 0 。 弯管两种不同管型的排放管 道 , 利用 F L U E N T软件模拟 了带排放管道的安全 阀稳态排放过程 , 并把数值模拟值 与基于背压修 正的安全阀排量精确计算方法的计算值进行对比 分析 , 结果表明, 两者计算结果的相对误差百分 比 都在 0 . 5 %以内。因此 , 文中提出的基于背压修 正的安全 阀排量精确计算方法能较准确地计算带 排放管道的安全阀背压 和排量值 , 对安全 阀的选 47 C P V T 基于背压修正的安全阀排量精确计算方法 V o l _ 3 2 N o . 6 2 0 1 5 型具有指导意义。 参考文献 [ 1 ] Y S . C o n v e n t i o n a l s p ri n g l o a d e d s a f e t y r e l i e f v al v e s s u b j e c t e d t o b a c k p r e s s u r e [ C] / / S e i s m i c E n g i n e e r i n g 一 1 9 8 9 D e s i g n , A n a l y s i s , T e s t i n g , a n d Q u a l i fi c a t i o n Me t h o d s . AS ME, 1 9 8 9, 1 8 0 1 1 11 1 8 . r 2 1 La i Y S .P e r f o r ma n c e o f a s a f e t y r e l i e f v a l v e u n d e r b a c k p r e s s u r e c o n d i t i o n s [ J ] . J o u r n a l o f L o s s P r e v e n t i o n i n t h e P r o c e s s I n d u s t ri e s , 1 9 9 2, 5 1 5 5 59. [ 3 ] D o s s e n a V, G a e t ani P, Ma r i n o n i F , e t . a1. O n t h e i n fl u e n c e o f b a c k p r e s s u r e a n d s i z e o n t h e p e rfo rm a n c e o f s afe t y v al v e s [ C] / / 2 0 0 2 A S M E P r s s u r e V e s s e l s a n d P i p i n g C o n f e r e n c e .Ame ri c a n S o c i e t y o f Me c h a n i c a l En g i n e e r s , 2 0 0 2, 4 473 54 1 . [ 4 ] G B / T 1 2 2 4 1 --2 0 0 5 , 安全阀 一般要求[ S ] . [ 5 ] 詹世平 , 李志义. 安全阀的背压及其排放管道的设 计计算[ J ] . 中国锅炉压力容器安全, 1 9 9 1 , 7 4 2 1 2 4. [ 6 ] G B 1 5 0 2 0 1 1 , 压力容器[ S ] . [ 7 ] 刘伟. 天然气放空管线计算[ J ] . 中国海上油气 工 程 , 1 9 9 1 , 3 6 71 3 . [ 8 ] 詹世平. 火炬排放管网压力降的简便计算法[ J ] . 化 学工业与工程技术, 1 9 9 9 , 2 0 3 1 4 . [ 9 ] 张福坤, 吴长春 , 左丽丽. 输气管道水力摩擦因数计 算[ J ] . 油气储运 , 2 0 1 0 , 2 9 3 1 8 11 8 6 . [ 1 0 ] 张也影. 流体力学 [ M] . 北京 高等教育出版社, 1 9 9 8 2 7 6. 周国发, 邱靖宇, 吴泽炜. 安全阀的排量系数分析 研究[ J ] . 压力容器, 1 9 9 7 , 1 4 2 48 . 陈殿京, 刘殿坤 , 董海波 , 等. 安全阀流场数值模拟 研究[ J ] . 流体机械, 2 0 0 8 , 3 6 1 0 2 4 2 7 . 马艺, 马中强, 张生昌, 等. 高浓度固液两相球 阀开 启压差特性分析[ J ] . 流体机械, 2 0 1 4 , 4 2 1 2 2 2 28. 朱寿林. 安全阀排量及泄放机理仿真与实验研究 [ D] . 广州 华南理工大学, 2 0 1 2 . 周乃君. 工程流体力学[ M] . 北京 机械工业 出版 社 , 2 0 1 4 2 1 4 2 2 4 . 覃文洁, 胡春光, 郭良平, 等. 近壁面网格尺寸对湍 流计算 的影 响 [ J ] . 北 京理 工大学 学报, 2 0 0 6 , 2 6 5 3 8 8 3 9 2 . 张涛, 朱晓军, 彭飞, 等. 近壁面处理对湍流数值计 算的影 响分 析 [ J ] . 海军工 程大 学学报 , 2 0 1 3 , 2 5 6 1 0 41 0 8 . J o n e s B . V i s c o u s G ri d S p a c i n g C a l c u l a t o r [ O B / C L] . h t t p / / g e o l a b . 1 a r c . n a s a . g o v / AP P S / YP l u s /, 1 9 9 7 0 70 3 / 2 01 50 222. 收稿 日期 2 0 1 4~1 21 8 修稿 日期 2 0 1 5 0 31 5 作者简介 颜勤伟 1 9 8 9一 , 男, 主要从事安全 阀数值模 拟方面的研究工作 , 通信地址 3 1 0 0 3 2浙江省杭州市潮王 路 l 8号浙江工业大学化 工机械设计研究所, Ema i l y q w1 0 1 9 4 1 2 6. c o n 。 通讯作者 罗利佳 1 9 8 4一 , 男, 副教授, 主要从事生产系 统安全方面的研究工作, 通信地址 3 1 0 0 3 2浙江省杭州市 潮王路 1 8号浙江工业大学化工机械设计研究所, E ma i 1 l ij i al u o z j u t . e d