調(diào)節(jié)閥是各種流體裝置中重要的控制設(shè)備,在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門中有著廣泛的應(yīng)用。隨著市場(chǎng)需求的不斷發(fā)展,對(duì)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的要求也越來越高,不僅要確保調(diào)節(jié)品質(zhì),還需要降低節(jié)流能耗。過去人們側(cè)重于從機(jī)械的角度研究調(diào)節(jié)閥。由于調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,流型多變,因此從水力的角度開展其內(nèi)部流動(dòng)分析的研究,有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。隨著電子計(jì)算機(jī)和計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展,數(shù)值模擬成為目前流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)及其性能研究的主要方法與手段之一。
本文應(yīng)用CFD軟件FLUENT,對(duì)角式調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,得到了流量特性曲線和內(nèi)部流場(chǎng)參數(shù)的可視化圖形,探討了角式調(diào)節(jié)閥中不同流向?qū)α髁肯禂?shù)的影響,并對(duì)流道的不足之處進(jìn)行了優(yōu)化。本文通過對(duì)調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)的數(shù)值模擬和理論計(jì)算,驗(yàn)證了應(yīng)用FLUENT進(jìn)行數(shù)值模擬的可行性和可靠性;對(duì)不同流向和開度的流場(chǎng)進(jìn)行的對(duì)比分析表明角式調(diào)節(jié)閥選擇流閉型流向可相對(duì)提高流量系數(shù),尤其在閥門大開度時(shí),流量系數(shù)提高顯著。在工程中可根據(jù)實(shí)際情況選擇安裝流向,若角式調(diào)節(jié)閥經(jīng)常處于較大開度工作時(shí),選擇流閉型的安裝流向,能更好地提高流量系數(shù),減少能耗。CFD數(shù)值模擬在調(diào)節(jié)閥中的應(yīng)用,必將大大提高調(diào)節(jié)閥的技術(shù)含量與產(chǎn)品質(zhì)量,對(duì)調(diào)節(jié)閥使用性能的不斷提高具有十分重要的意義。
調(diào)節(jié)閥又名控制閥，在工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助動(dòng)力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的zui終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點(diǎn)，調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程；按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力，按其功能和特性分為線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。
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