2025年7月8-10日,团队研究生马哲辉、张航野前往美国科罗拉多州威斯敏斯特,参加由美国机械工程师协会(ASME)主办的2025年夏季传热会议;7月20-25日,团队研究生盛侃、刘澄蓉、向方娜前往加拿大蒙特利尔,参加由美国机械工程师协会(ASME)主办的2025年压力容器与压力管道会议;7月27-30日,团队研究生周兆年、杨济远、杭凌峰前往美国费城,参加由美国机械工程师协会(ASME)主办的2025年流体工程部夏季会议。
为帮助大家更好地了解出国学术参会交流的流程,提升国际视野和跨文化交流能力,团队于近日成功举办了一场精彩纷呈的参加国际会议经验分享会。会上,几位同学分别从国际会议实战经验、参会注意事项、出行等角度出发,为大家答疑解惑,带来了干货满满的经验分享。参会的同学们认真聆听,积极提问,收获颇深。
23级硕士生盛侃发表了题为“Effects of cavitation on vibration of sleeve control valve”的论文。论文通过实验和仿真方法研究了套筒调节阀在不同开度与压差工况下的阀门振动变化以及空化对阀门振动的影响。结果表明,在特定的压力工况下,阀门振动强度会出现突变。不仅如此,通过仿真空化模拟,证明了阀门振动强度的突变与阀门内部的空化产生有直接的联系。

23级硕士生刘澄蓉发表了题为“Effects of Sleeve Parameters on Flow-induced Noise in High Pressure Reducing Valve”的论文。论文选取高压差调节阀的多孔套筒作为研究对象。通过稳态和瞬态流动模型分析了其流动特性,采用响应面法,研究了套筒级数和孔排布方式的影响。应用Ffowcs-Williams-Hawkings声类比理论,确定了流致噪声的强度和分布特征及具有最低流致噪声的套筒的设计方法。结果表明,采用套筒参数优化结构对降低噪声有积极作用。通过优化内部元件的结构,可以获得较低的流致噪声。该研究为高压减压阀多孔套的优化设计提供了有价值的参考。

25级博士生向方娜发表了题为“Fluid-structure interaction on deformation of steam isolation valves during closing process”的论文。论文通过热流固耦合分析方法,选取核电用的蒸汽隔离阀为研究对象,研究了其在关闭过程中的变形问题。研究结果表明,水平方向的压差导致蒸汽隔离阀前闸板变形,竖直方向的压力差导致后闸板变形,后闸板的倾斜角度更大具有更高的卡滞风险。

23级博士生马哲辉发表了题为“Numerical Study on Temperature Variations of superheated steam flowing through a Regulation Valve”的论文。论文选取电站套筒式减温减压阀作为研究对象。通过对蒸汽流动进行数值模拟,并采用本征正交分解方法提取其空间模态,分析了对压力与温度分布影响较大的阀内结构。利用空间模态与对应的模态系数构建降阶模型,实现了对阀内流场的快速预测。结果表明,本征正交分解方法能够简化复杂流动现象,识别影响流场的关键流动结构。降阶模型相较于数值模拟,计算效率提升了3个数量级。该研究可为电站减温减压阀的设计提供参考。

23级博士生张航野发表了题为“Parametric study on heat transfer enhancement of pipe bundles with porous layer”的论文。论文选取带有多孔涂层的管束作为研究对象,通过非等温数值模型分析了其流动与传热特性,结合实验验证了模型的准确性。系统研究了管径、管间距、孔隙率、多孔层厚度和渗透率等参数对传热性能的影响。研究确定了在顺流和错流配置下实现最佳传热性能的多孔层参数组合。结果表明,优化多孔层参数对提升传热效率具有显著作用,顺流配置下最佳孔隙率为0.25,错流配置下为0.7;增加多孔层厚度和渗透率可进一步提高传热性能。该研究为多孔涂层管束换热器的优化设计提供了理论与实验依据。

23级硕士生周兆年发表了题为“Dynamic Characteristics Research of the Positive Pressure Reducing Valve Based on AMESim”的研究论文。论文选取正向式减压阀的阀芯组件作为研究对象,通过分析其结构与工作原理,建立了基于AMESim的仿真模型,研究了弹簧刚度、阻尼、预紧力、阀芯质量及反馈腔直径等关键参数对减压阀动态特性的影响。采用非支配排序遗传算法(NSGA)对阀芯组件参数进行多目标优化,获得了最优参数组合。结果表明:弹簧刚度和预紧力对超调量影响显著,而阀芯质量主要影响调节时间;弹簧阻尼和反馈腔直径则对超调量与调节时间均有显著影响。优化后,减压阀的超调量降低了70.4%,调节时间缩短了81.6%。该研究为正压式减压阀的结构设计与性能优化提供了重要的理论依据和指导。

23级硕士生杨济远发表了题为“Study on the Relationship Between Deformation and Sealing Performance of Safety Valves Under High Pressure”的研究论文。论文选取高压安全阀的阀瓣结构作为研究对象,基于Reissner厚板理论,将阀瓣简化为简支厚圆板模型,推导了密封面有效密封宽度的计算公式。同时,采用有限元方法对安全阀静态结构模型的密封面接触压力分布进行仿真分析,研究了不同介质压力下有效密封宽度的变化规律。结果表明:在15MPa介质压力下,理论计算得到的有效密封宽度为2.94mm,占实际密封宽度的29.4%;有限元仿真结果为2.66mm,占比26.6%,两者误差小于5%,验证了理论模型的准确性。随着介质压力升高,有效密封宽度逐渐减小,接触压力分布趋于不均,密封性能显著下降。该研究为高压安全阀密封结构的设计与可靠性评估提供了重要的理论支持和优化方向。

23级硕士生杭凌峰发表了题为“Research on Fluid Dynamics and Solid Mechanics in Piezoelectric Valves by Fluid-Structure Interaction Method”的研究论文。论文选取压电阀中的压电双晶片阀芯作为研究对象,通过建立流固耦合数值模型,结合压电学、结构力学与流体动力学理论,系统分析了不同电压下阀芯的应力分布、变形特性及内部流场的流动行为。采用COMSOL软件进行多物理场耦合仿真,研究了流体对阀芯的阻力矩及其对开启过程的影响。结果表明:阀芯夹持端存在明显的应力集中现象;在流场作用下,压电阀存在约20V的开启电压死区,且流体产生的阻力矩会阻碍阀芯开启,在60V时达到最大值9.1×10⁻⁴ N·m。因此,在控制过程中应快速施加较高电压以克服流体阻力,提升响应速度。该研究为压电阀结构优化与控制策略改进提供了有价值的参考。

本次分享会上,同学们通过PPT展示了各自在会议现场的报告并分享了参会心得和国际旅程的注意事项,干货满满,让大家受益匪浅,也为后续同学们的参加国际会议提供了经验。相信在未来,同学们会在更广阔的国际舞台绽放风采,发出中国声音,传播中国力量!