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基于CFD的调节阀内部流场的研究

作者:调节阀厂家 来源:www.ksdva.com 日期:2012-10-22 13:28:20

调节阀是各种流体装置中重要的控制设备,在国民经济各个部门中有着广泛的应用。随着市场需求的不断发展,对调节阀产品的要求也越来越高,不仅要确保调节品质,还需要降低节流能耗。过去人们侧重于从机械的角度研究调节阀。由于调节阀的内部结构比较复杂,流型多变,因此从水力的角度开展其内部流动分析的研究,有重要的理论意义和实用价值。随着电子计算机和计算流体力学的发展,数值模拟成为目前流体机械内部流动及其性能研究的主要方法与手段之一。
  本文应用CFD软件FLUENT,对角式调节阀内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线和内部流场参数的可视化图形,探讨了角式调节阀中不同流向对流量系数的影响,并对流道的不足之处进行了优化。本文通过对调节阀流量系数的数值模拟和理论计算,验证了应用FLUENT进行数值模拟的可行性和可靠性;对不同流向和开度的流场进行的对比分析表明角式调节阀选择流闭型流向可相对提高流量系数,尤其在阀门大开度时,流量系数提高显着。在工程中可根据实际情况选择安装流向,若角式调节阀经常处于较大开度工作时,选择流闭型的安装流向,能更好地提高流量系数,减少能耗。CFD数值模拟在调节阀中的应用,必将大大提高调节阀的技术含量与产品质量,对调节阀使用性能的不断提高具有十分重要的意义。
  调节阀又名控制阀,在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。

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