基于有限元法的LNG用蝶阀温度场分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环保要求的日益提高，液化天然气（lng）作为一种清洁高效的能源，其应用范围和需求量正在迅速扩大。

在lng的生产、储存、运输和利用等环节中，阀门作为关键的控制设备，其安全性和可靠性至关重要。

蝶阀由于结构简单、重量轻、成本低等优点，在lng行业得到了广泛应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对lng用阀门的温度场分析进行了一系列研究，取得了一些成果。

1. 国内研究现状

国内学者在lng用阀门温度场分析方面开展了一些研究工作，主要集中在以下几个方面：1.蝶阀结构优化设计：部分学者针对lng低温环境，对蝶阀结构进行优化设计，以提高其耐低温性能和密封性能。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究的主要内容是利用有限元法对lng用蝶阀进行温度场分析，研究不同工况下蝶阀内部的温度分布、温度梯度以及热应力变化规律，揭示温度场对蝶阀性能的影响机制。

具体研究内容包括：1.建立lng用蝶阀的三维几何模型，并进行适当简化；2.根据lng的热物性参数和蝶阀的工作环境，确定蝶阀温度场分析的边界条件和初始条件；3.利用有限元软件对蝶阀进行温度场数值模拟，获得不同工况下蝶阀内部的温度场分布；4.分析温度梯度、热应力等参数对蝶阀性能的影响，为蝶阀的设计和优化提供理论依据。

1. 主要内容

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，进行理论分析，研究蝶阀温度场的形成机理，建立蝶阀温度场数学模型，为数值模拟提供理论基础。

其次，采用有限元软件ansys或abaqus对lng用蝶阀进行温度场数值模拟。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.将lng的流动特性与蝶阀的结构特点相结合，建立更为准确的蝶阀温度场模型。

2.考虑了lng低温环境对蝶阀材料性能的影响，提高了温度场分析的准确性。

3.将数值模拟结果与实验结果进行对比分析，验证了数值模拟方法的可靠性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 谢厚礼, 易果, 周俊, 等. 基于有限元法的低温蝶阀温度场及热应力分析[j]. 压力容器, 2021, 38(12): 22-30.

[2] 王晓亮, 蔡文祥, 陈光, 等. 深冷蝶阀低温性能试验研究[j]. 低温工程, 2020(4): 57-62.

[3] 李建林, 陈辉, 屈盛, 等. 低温阀门温度场及热应力分析[j]. 机械设计与制造, 2019(10): 272-275.