气动调节风门的热结构耦合结果与分析
气动调节风门实际作业处于温度场和压力场的共同作用，热应力是由于温度场变化引起的，当气动调节风门突然受到高温介质作用时，会产生热膨胀，其表现为温度差导致单元体的膨胀或缩小从而产生应力；压应力则是超临界蒸汽对内部结构施加的力。采用有限元热结构序贯耦合分析方法，对气动调节风门装配件进行热分析得到温度场分布,将温度场作为结构分析的载荷边界条件输入进行热结构耦合分析[8]。
二次再热减温水气动调节风门的温度场分布，气动调节风门腔体温度基本与介质温度相当，由内部向外扩散。由于气动调节风门各部件换热系数不同，其热量交换也不同，分布情况基本与热力学理论相符。图5b则为温度分布不均而产生的热应力云图，大应力发生在气动调节风门的阀体出口低压腔腔道相贯处，大集中应力为222.5气动调节风门的MPa。这说明在气动调节风门开启后，进口腔突然被高温蒸汽加热，而在出口腔中蒸汽突然与高压减温水相遇，由于结构和材料的复杂性，气动调节风门的阀体局部温度梯度会很大，局部热应力也会达到极大值。
气动调节风门装配体在高温、高压载荷作用下的静态热结构耦合分析应力云图。由图可知，气动调节风门大应力出现在气动调节风门的阀盖与螺栓的接触孔上，其值为214气动调节风门的MPa；气动调节风门的阀体的大应力则出现在出口腔的下侧外圈相贯处，这说明气动调节风门实际工作中，热应力所产生的作用较大，气动调节风门出口处气流扰动剧烈，温升快，而且应力、应变也较大，大应力为184气动调节风门的MPa，安全系数大于2.4，同样满足强度校核评定。热结构耦合分析所得气动调节风门的阀体上的大应力要比温度场引起的热应力小，主要原因是温度载荷和压力载荷所引起的应力叠加效应的缘故。