基于CFD技術(shù)的高壓通海閥內(nèi)流道優(yōu)化.pdf

1、閥門(mén)是在流體系統(tǒng)中用來(lái)控制流體的方向、壓力、流量的裝置,在工業(yè)、民用、軍事裝備中起著重要的作用。眾所周知,在閥門(mén)流道中普遍存在著湍流、分離、氣穴,水擊等復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象,由上述現(xiàn)象產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲也就成為了人們重點(diǎn)關(guān)注和要解決的問(wèn)題。
　　本文針對(duì)實(shí)際使用中高壓通海閥存在的流噪聲問(wèn)題,建立了連續(xù)、不可壓縮、常溫粘度管內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)的質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方程。應(yīng)用Solidworks軟件對(duì)不同形狀的閥內(nèi)流道建立了三維幾何模型,導(dǎo)入計(jì)算

2、流體動(dòng)力學(xué)CFD通用軟件FLUENT中進(jìn)行仿真分析計(jì)算。在閥盤(pán)運(yùn)動(dòng)和固定不動(dòng)兩種狀態(tài)下,分別對(duì)流體在流道內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行二維、三維仿真計(jì)算,根據(jù)該可視化結(jié)果分析影響通海閥性能和產(chǎn)生噪聲的原因,對(duì)通海閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),從而為通海閥的內(nèi)流道優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。
　　為對(duì)通海閥進(jìn)行減阻降噪,研究其內(nèi)流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,采用兩種閥門(mén)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算,并進(jìn)行了一系列的單因素影響流場(chǎng)數(shù)值分析,討論了流場(chǎng)特征。
　　通過(guò)計(jì)算該閥門(mén)

3、結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵幾何形狀和尺寸對(duì)壓力、速度、湍動(dòng)能強(qiáng)度等流動(dòng)特征的影響,得到閥門(mén)內(nèi)流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要措施:安裝內(nèi)支架結(jié)構(gòu),閥門(mén)內(nèi)轉(zhuǎn)角作導(dǎo)流處理,采用弧形閥桿,閥盤(pán)頂端作流線處理,敏感部位(喉頸收縮區(qū)、閥體密封處、閥盤(pán)尖角處內(nèi)外兩側(cè)、以及上閥腔死區(qū)位置)作圓角處理,提升閥盤(pán)階梯高度,以及增大閥門(mén)行程等。
　　采用上述優(yōu)化措施,可有效提高閥內(nèi)最低壓力、降低閥內(nèi)最高流速和閥內(nèi)最高湍動(dòng)能、消除漩渦,能夠從根本上降低閥門(mén)流噪聲,為高壓通海閥提供一