高壓差調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流體流動規(guī)律與汽蝕仿真研究.pdf

1、調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。改變調(diào)節(jié)閥的開度,可以實現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)閥的用途十分廣泛。
　　 在生產(chǎn)現(xiàn)場,調(diào)節(jié)閥直接控制工作介質(zhì),尤其是高溫、高壓、低溫、強腐蝕、易燃、易爆、易滲透、劇毒及高粘度、易結(jié)晶等介質(zhì)情況下,若選擇或使用不當,往往會給生產(chǎn)過程自動化帶來困難,導致調(diào)節(jié)質(zhì)量下降,甚至會造成嚴重的生產(chǎn)事故。而汽蝕正是閥門使用過程中對閥門損害最大的流體力學

2、問題。
　　 本文對大連川琦儀表有限公司提供的型號為DN65氣動調(diào)節(jié)閥進行了相關調(diào)研并開展了理論研究和分析模擬。
　　 本文首先根據(jù)所提供的閥門零件圖,結(jié)合建模軟件Pro-E,模擬出閥門內(nèi)部流體流動的流道模型,并根據(jù)實際工作的情況進行模型簡化；應用Fluent分析軟件對閥內(nèi)流動現(xiàn)象進行了數(shù)值計算,初步得到了閥門內(nèi)部流體流動的規(guī)律；在不同的閥門開度下,對汽蝕現(xiàn)象進行了計算機仿真模擬；預測了閥門內(nèi)部易發(fā)生汽蝕的具體部位,并運

3、用二分法找到了臨界汽蝕速度。最后,在現(xiàn)有的改進和避免調(diào)節(jié)閥汽蝕問題的基礎上,對該型號的氣動調(diào)節(jié)閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)給出了具體的改進對策。
　　 通過以上研究,可以得出結(jié)論:在正常使用情況下,嚴格控制各項物性參數(shù),閥門一般不會發(fā)生汽蝕情況。但是,由于閥門內(nèi)部工況不易精確控制,若速度或壓力稍有變化,便會發(fā)生汽蝕。易于發(fā)生氣穴的位置出現(xiàn)在小孔處,氣泡的破裂過程又恰好發(fā)生在閥塞下部,對閥塞材料有著很大的沖擊。本文還通過模擬,找到了開放一排孔和兩排