呼吸阀是用来保护储油罐安全的重要防护元件,安装在储油罐上方的顶板上,其结构由压力泄放阀和真空阀组成。当储油罐内压力超过设定正压力或低于设定负压力,呼吸阀可以通过调节储油罐内压力的大小,维持储油罐内压力稳定,防止储油罐因压力异常而引发的安全事故。呼吸阀的调压性能是保障储油罐安全的重要因素之一,因此本文搭建呼吸阀性能测试系统,研究呼吸阀开启过程中位移、压力及流量的变化规律,分析影响呼吸阀泄放过程中闭合压力、阀盘位移及出口流量的主要因素,对呼吸阀的设计和优化具有一定的指导意义。为了分析呼吸阀泄放过程中阀内的流场特性,基于FLUENT动网格技术提出了简化的呼吸阀物理模型,建立了基于6DOF模型方法的呼吸阀开启过程瞬态数值模拟模型,对初始条件、边界条件以及求解器控制进行设置,在呼吸阀超压泄放仿真结果中提取相关参数与实验数据进行对比分析,进而验证呼吸阀仿真模型的准确性。采用云图分析法对泄放口处的总压、静压和速度等主要参数在特定时间内的分布云图以及整个流域空间的速度流线图进行了分析,采用路径分析法在呼吸阀泄放口处及阀盘下方设置多条路径,分析在不同开启时刻路径上流场参数的分布及变化过程。泄放口处设置监控点,探究相关数据随时间变化规律。为探究呼吸阀开启过程中阀盘位移、泄放口压力、储气罐内压力及出口流量的变化规律,搭建了呼吸阀性能测试试验台,选取相对应的传感器进行安装,采用多路信号同步采集系统以及网络电缆通信的上位机程序进行数据采集。开展了不同设定开启压力下的呼吸阀在不同入口流量下呼吸阀开启过程阀盘位移及泄放口处压力随时间变化的探究实验,研究了呼吸阀阀盘从关闭到上升至最大开启高度,阀盘位移及速度随时间变化情况。探究不同尺寸、不同开启压力下的呼吸阀稳定排放过程中阀盘位移、储气罐内压力及出口流量之间的关系,并研究呼吸阀尺寸对阀盘位移及出口流量的影响。基于呼吸阀开闭压差较大的现象,通过改变呼吸阀阀盘结构参数进行呼吸阀结构优化。由仿真可知,当呼吸阀即将关闭时,呼吸阀阀帽对气流泄放有导流折向的影响,阻碍了呼吸阀的关闭,因此提出通过改变呼吸阀阀帽高度及角度的方式对呼吸阀进行结构优化。分别开展在不同泄放压力下呼吸阀稳定排放过程中阀帽高度及角度对阀盘位移、呼吸阀闭合压力及出口流量影响的探究实验,探究呼吸阀最佳阀帽高度及阀帽角度。本论文包含图65幅,表5个,参考文献81篇。