迷宫流道扩张系数对介质流动特性的影响研究.pdf

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1、第52卷第3期2016年6月石油化工自动化AUTOMATl0NINPETR()_CHEMICALINDUSTRYV01．52，No．3Jun，2016迷宫流道扩张系数对介质流动特性的影响研究王若愚，张钊，郝娇山，李武，唐永亮(重庆川仪调节阀有限公司，重庆400700)摘要：通过对高压差迷宫式调节阀的理论研究，结合流体力学相关理论，对迷宫流道的结构特征和设计依据进行了阐述，并提出了迷宫流道扩张系数对阀门性能的影响。建立单个迷宫流道的三维模型，并采用CFD流体分析软件对不同扩展系数下介质在迷宫流道内部流动情况进行模拟计算，

2、获得内部流场分布情况，进而确定流道扩张系数对介质流动特性的影响情况。关键词：调节阀迷宫流道扩张系数模拟流场中图分类号：THl34文献标志码：B文章编号：1007-7324(2016)03-0059-04StudyonImpactofLabyrinthPathExpansionCoefficientOilFluidFlowCharacteristicsWangRuoyu，ZhangZhao，HaoJiaoshan，LiWu，TangYongliang(ChongqingChuanyiRegulatingValveCo．L

3、td．，Chongqing，400700，China)Abstract：Structurecharacteristicsanddesignbasisoflabyrinthpathareexpoundedthroughtheoreticalstudyonhighdifferentialpressureoflabyrinthregulatingvalvewithcombinationoffluidmechanicstheory，andinfluenceofexpansioncoefficientonvalveperform

4、anceiSproposed．Single3Dmodelwithlabyrinthpathisconstructed．SimulationcalculationondistributionofinternalflowinlabyrinthpathisconductedwithCFDfluidanalysissoftwareformediumwithdifferentexpansioncoefficient．Innerflowfielddistributionisobtainedwithfurtherdeterminat

5、ionofinfluenceofexpansioncoefficientonmediumflowcharacteristics．Keywords：regulatingvalve；labyrinthpath；expansioncoefficient；simulation；flowfield高压差迷宫式调节阀的研发，有效解决了化工工艺控制过程中高压差、易闪蒸、噪声大等技术难题，拥有较高的工作性能。但是由于国内高参数实验设备有限，大多实验只能在低压差条件下进行，对该类阀门的研究基本停留在简单的理论计算阶段，而对于高压差条件下

6、阀门内部的可压缩流动却无法深入研究。随着阀门的性能不能提升，进行高压差工况下迷宫流道内部可压缩介质的流动状态研究具有重要意义。1迷宫阀理论研究现状随着工业技术的不断进步，客户端对迷宫阀的需求已从初始的简单选型转变为对阀门整体性能的关注，这也在一定程度上推动了国内阀门研发人员对迷宫阀的深入研究。如，上海理工大学王海明等uJ，采用流动显示技术将迷宫流道内部流场以直观的图像形式展示出来，对介质涡流的形成情况进行了分析；工装自控工程(无锡)有限公司的吴杰心j，介绍了低噪音迷宫式调节阀的结构原理，论述了迷宫芯片与流路的设计以及流

7、量系数的计算；上海理工大学的钟方胜等∞J，通过实验方法测试迷宫阀在不同开度下的阻力特性，并与理论值进行了对比；兰州理工大学的李树勋等Mj，通过理论计算与CFD仿真模拟方法对迷宫流道降压级数进行了系统的研究。以上诸多的研究性成果，对迷宫阀综合性能的提升起到了很大的改进作用，进而节省了能源损耗以及客户端设备使用费用。2迷宫流道的结构特征及设计依据2．1迷宫流道的结构特征迷宫阀是调节阀中降压效果最好的阀门(其压力恢复系数EL≈1)，主要得益于节流组件内部特殊的迷宫流道设计，12级迷宫流道如图1所示。介质流经迷宫流道发生多次碰

8、撞转折，损耗能量，实现逐级降压的同时流速也得了控制。迷宫流道能够有效地减小压力脉动，防止振动、噪声等现象的发生，从稿件收到日期：2016—01—14，修改稿收到日期：2016—04—03。作者简介：王若愚(1987一)，男，重庆人，主要从事控制阀仿真实验研究工作，任助理工程师。60石油化工自动化第52卷而保证阀门在较长周期内正常可