迷宫式调节阀流量特性的数值模拟

《迷宫式调节阀流量特性的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、50FLUIDmACHINERYVo1．42，No．11，2014文章编号：1005—0329(2014)l1—0050—04迷宫式调节阀流量特性的数值模拟陶国庆，刘建峰，张绍华，靳淑军，余宏兵，章茂森(合肥通用机械研究院，安徽合肥230031)摘要：为了研究迷宫式调节阀的流量特性，利用CFD方法对其内部流场进行了模拟，得到流场中压力和速度分布，计算流量系数并得到流量特性。模拟试验结果表明迷宫流道结构能达到均匀降压，调节阀流量特性为线性，符合预期目标。关键词：迷宫式调节阀；流量特性；数值模拟中图分类号：TH138文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329

2、．2014．1i．011NumericalSimulationonFlowCharacterofLabyrinthTypeRegulatingValveTA0Guo—qing，LIUJian—feng，ZHANGShao—hua，JINShu-jun，YUHong-bing，ZHANGMao—sen(HefeiGeneralmachineryResearchInstitute，Hefei230031，China)Abstract：Inordertostudytheflowcharacterofthelabyrinthtyperegulatingvalve，CFDmethodwasu

3、sedtosimulatetheinnerflowfield，andthepressuredistributionandvelocitydistributionintheflowfieldwereobtained．Theflowcoeficientandtheflowcharacterwerecomputed．Thesimulationresultshowsthattheconstructionoflabyrinthchannelscanreducepressureevenly，andtheflowcharacteroftheregulatingvalveislinear，whie

4、hmeetthedesiredgoa1．Keywords：labyrinthtyperegulatingvalve；flowcharacter；numeHeMsimulation1前言本文从数值模拟的角度出发，应用CFD方法，对设计的迷宫式调节阀内部流体流动特性超临界火电站机组最小流量调节阀通常使用进行模拟，得到阀内流场流动特性的可视化结果。工况介质压力为35MPa以上，温度为200oC，阀前通过研究介质在节流副中的流动及流场中压力、后压差一般为15MPa左右，甚至更高。当高压差速度分布及其流量特性，为进一步的结构优化、深介质通过阀门时，在节流处将产生复杂的涡流与入分析奠定基础，使

5、最小流量调节阀能更好地适扰动，由此可能产生汽蚀、冲刷、机械振动和噪声应严苛工况要求，为实际生产制造提供理论依据。等。为保证阀门在高压、高温及高流速下的使用寿命和可靠性，除了一方面阀门节流副采用高强2迷宫式节流副结构度和耐磨性能好的材料外，另一方面还需合理设计节流副结构，提高节流副的阻力系数，增加阻力设计的迷宫式节流副如图1所示。阀笼由多系数的可调幅度，降低流速，逐级降压，改善阀门片迷宫盘叠合而成。单片迷宫盘的上下面各分布的流量调节性能。6条由串联型流道与并联型流道组合而成的迷宫迷宫式最小流量调节阀通过控制流道面积和流道，如图2所示。迷宫节流副结构特点：迷宫流节流级数而控制介质流速，

6、能有效地消除汽蚀、噪道人口设计为串联结构，经一定的转弯级数后变声、腐蚀及振动等问题_lJ。但由于其迷宫流道为并联结构。串联型流道的阻力较大，介质在较结构复杂，流通面积很小，测试要求远高于一般试短的流道和较短的时间内压力迅速降低，然后再验室所能提供的现场试验条件。经过并联型流道，一方面使流体压力继续均匀降收稿日期：2014—08—19修稿日期：2014—09—22基金项目：合肥通用机械研究院青年科技基金项目2014年第42卷第11期流体机械51低，使降压速度减慢；另一方面，通过流量的均分，迷宫式节流副使流体的出口速度降低，这样就可以在保证节流降压的前提下，使流经迷宫盘上每个流道的流体

7、，在出口处的相互干扰减小，以避免因扰动太大而导致阀体的剧烈振动。图4行程50％时的流道模型芯压块阀杆4调节特性的分析巷迷宫式调节阀的流量特性设计为线性，建立阀笼阀门模型，通过对节流副串联及并联型流道的流动进行数值模拟，得到其节流特性如图5和图6所示。1．2图1节流副结构一苫0．60l234567压力探测点图5串联型流道压降与入口速度的关系图2单片迷宫盘结构3调节阀流道模型l234压力探测点利用实体建模软件建立DN200迷宫式调节阀的流道模型。阀笼(多片单迷宫盘)的流道