FESTO电磁阀的优化设计和流场研究
FESTO电磁阀分析并且比较了常流量下和变流量下的FESTO电磁阀气蚀,得出了各个开度的气蚀系数,得出了容易产生气蚀的情形；提出了应避免阀前后出现高压差工况从而避免气蚀的观点,进而提出几种防止气蚀的方法；采用ANSYS软件,建立了不锈钢FESTO电磁阀密封分析的有限元模型,获得了密封圈厚度方向压缩位移与径向尺寸的变化关系曲线；分析了蝶板的旋转过程,提出了蝶板与阀体开始接触的佳旋转角度,并提出了几种改进密封面的方案。
在使用的过程中出现锈蚀现象。经过金相组织的分析、染色试脸、热处理试脸、SEM等试验的分析，找到材料锈蚀的关键因素是因为材料中沿晶界的碳化物析出形成贫铬区，从而造成的不锈钢蝶阀锈蚀。
材质为CF8M不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀的现象。奥氏体不锈钢经过正常热处理后，室温下组织应是为奥氏体，耐蚀性能是很好。为分析蝶阀的锈蚀原因，在其上取样进行的分析。试验方法,取样进行的化学成分分析(判断是否是符合标准要求)、金相组织的检查、热处理工艺试验以及SEM分析。试验的结果及分析,化学成分,化学成分分析结果及标准成分。金相分析,从出现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐蚀，在Neophot-32金相显徽镜上观察分析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理后，应得到均一奥氏体组织。组织中出现的另一析出物究竟是何组织，有两种判断：一是σ相，另一种是碳化物。σ相与碳化物形成的条件不同，但都具有一个共同的特点，那就是造成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性。
FESTO电磁阀先采用了杂色法进行σ相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液(赤血盐10g+氢氧化钾10g+水100ml)，试样在该试剂中煮沸2~4min后，铁素体呈黄色，碳化物被腐蚀，奥氏体呈光亮色，σ相由褐色变为黑色。用上述方法将从不锈钢蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸4min后，在显徽镜下观察，析出物保持了原形貌，未发现明显变化。因此决定采用热处理的方法进一步试脸分析。
FESTO电磁阀作为广泛使用的管道控制设备,它的可靠性、节能性、制造和运行的成本对于国民经济具有重要的意义。在不锈钢蝶阀设计中,关于如何降低不锈钢蝶阀的流阻、不锈钢蝶阀流阻的测算、不锈钢蝶阀水力矩计算、不锈钢蝶阀各个开度的非均布载荷的情况和强度分析、密封副的分析和计算等一直是设计中难点。传统设计中一般采用试验分析和查阅设计手册的方法,这不仅耗时较长,而且加大了设计制造成本。旨在采用一种现代设计方法——有限单元法,对某型橡胶软密封不锈钢蝶阀设计的主要难点进行了深入的研究和分析：
阐述了不锈钢FESTO电磁阀的应用领域及其重要意义,介绍了不锈钢蝶阀的基本结构、基本性能及特点,进而指出了当前不锈钢蝶阀设计中的主要设计方法和存在的主要问题,导出了本课题的研究背景和研究意义,阐述了与课题相关的流体理论；建立了某型橡胶软密封不锈钢蝶阀的参数化几何模型,并建立了结构静力学仿真分析有限元模型,分析了该橡胶软密封不锈钢蝶阀在全关状态下的应力、变形结果,根据分析结果,改进了该橡胶软密封不锈钢蝶阀的结构,并取得较好的效果；为了分析流过FESTO电磁阀的流体,建立了一种计算流阻系数的有限元模型、利用Cosmosflow分析了管道的沿程压力损失、计算了FESTO电磁阀在多种开度下的流阻系数,通过与实验值比较,证明这种分析计算是有效的；
提出了一种能有效减小流阻系数的蝶板过流面,并对这种过流面的流阻系数进行了验证；建立了分析不锈钢蝶阀流态的有限元模型,并计算了多种开度下的流态,对各个开度的压力、流速和流线进行了分析；基于水泵站工况的FESTO电磁阀,建立一种流固耦合分析的有限元模型,并进行了多开度工况下的流固耦合分析,得出了FESTO电磁阀在各个开度的应力和位移值,从而得出了阀门全关状态是应力、应变大状态的结论；比较了该模型计算出的水力矩结果与理论计算水力矩结果,得出了大水力矩时不锈钢蝶阀的开度

FESTO电磁阀的优化设计和流场研究