随着现代科学技术的快速发展,高温阀门的工况条件日趋高参数化,对其选材和设计提出了很高的要求。本文以风洞热阀为研究对象,进行了合理的结构设计和详细的传热分析,结合强化传热理论、导热理论和对流换热理论重点对阀座进行温度特性分析和换热性能研究。(1)描述风洞系统工作流程,简述风洞热阀温度场分析的必要性,确定其主要技术参数及阀门类型,通过分析风洞热阀的换热、密封及强度,合理设计出阀杆、阀瓣、阀体和阀座的结构。(2)分析风洞热阀的传热问题并确定其研究方法,指明阀座的传热方式和传热过程,详细阐述强化传热理论、导热理论和对流换热理论在风洞热阀中的应用,为研究阀座温度特性和换热性能提供理论依据。(3)概述风洞热阀阀座导热问题,简化物理模型并建立数学模型,推导出阀座温度随时间坐标和空间坐标的变化关系,对实例进行理论计算与数值模拟,对比验证所推导结果的合理性及正确性,为工程设计提供理论参考。(4)概述风洞热阀阀座对流换热问题,分析其传热过程并确定阀座结构,对不同冷却水流量下特定矩形槽阀座的换热性能进行理论分析和实验研究,对比理论值与实验值,确定误差在5%范围内,设计出7种槽道尺寸和5种冷却水流量,进一步理论分析槽道尺寸及流量对阀座换热性能的影响,并确定最佳换热性能时冷却水流量与槽道尺寸的关系,供以后研究参考。