V型球閥調節(jié)特性數值計算及實驗研究.pdf

1、V型球閥是一種良好的調節(jié)型球閥，被廣泛地應用在能源運輸、化工、制藥行業(yè)。閥芯作為V型球閥的重要部件，影響其調節(jié)性能和內部流動特性，從而影響V型球閥的工作可靠性。因此，本文對不同截流形狀的V型球閥調節(jié)性能和內部流動特性進行數值模擬和實驗研究。分析了截流形狀變化規(guī)律對V型球閥的調節(jié)性能和內部流動的影響，為V型球閥的設計和使用提供技術支持。主要內容如下:
　　(1)確立模型和實驗系統(tǒng)搭建:應用三維軟件Solidworks對不同錐角形狀的

2、V型球閥進行三維建模，其中閥芯錐角包括30°、45°、60°、75°和90°，并利用ICEM軟件進行網格劃分。設計和搭建閥門實驗系統(tǒng)，通過實驗獲得截流形狀變化規(guī)律下V型球閥在瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)工況調節(jié)性能參數。選擇realizable k-ε湍流模型，利用FLUENT軟件對不同截流形狀的V型球閥內部流動進行模擬，基于實驗數據擬合閥門進出口壓力隨時間的變化曲線，作為瞬態(tài)數值模擬的進出口邊界條件。
　　(2)穩(wěn)態(tài)工況下不同錐角形狀的V型球閥調

3、節(jié)性能和內部流動:通過實驗研究和數值模擬分析了不同截流形狀對V型球閥調節(jié)性能和內部流動影響。分析了穩(wěn)態(tài)工況下相對開度、錐角形狀的V型球閥阻力系數和流量系數的變化規(guī)律，從能量損失分布云圖、速度分布云圖和速度流線圖分析了不同截流形狀V型球閥的內部流動特性。
　　(3)瞬態(tài)工況下不同錐角形狀的V型球閥調節(jié)性能和內部流動:對V型球閥瞬態(tài)調節(jié)過程中的參數變化進行了研究分析，分析了V型球閥在瞬態(tài)調節(jié)過程中流阻特性變化、閥后壓力波動變化、內部流