迷宫式调节阀流量特性的数值模拟.pdfVIP

50 FLUIDmACHINERY Vo1．42，No．11，2014 文章编号： 1005—0329(2014)l1—0050—04 迷宫式调节阀流量特性的数值模拟 陶国庆 ，刘建峰，张绍华，靳淑军，余宏兵，章茂森 (合肥通用机械研究院，安徽合肥 230031) 摘 要： 为了研究迷宫式调节阀的流量特性，利用CFD方法对其内部流场进行了模拟，得到流场中压力和速度分布，计 算流量系数并得到流量特性。模拟试验结果表明迷宫流道结构能达到均匀降压，调节阀流量特性为线性，符合预期 目标。 关键词： 迷宫式调节阀；流量特性；数值模拟 中图分类号： TH138 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．1i．011 NumericalSimulationonFlow CharacterofLabyrinthTypeRegulatingValve TA0Guo—qing，LIUJian—feng，ZHANGShao—hua，JINShu-jun，YUHong-bing，ZHANGMao—sen (HefeiGeneralmachineryResearchInstitute，Hefei230031，China) Abstract： Inordertostudytheflow characterofthelabyrinthtyperegulatingvalve，CFDmethodwasusedtosimulatetheinner flow field，andthepressuredistributionandvelocitydistributionintheflow fieldwereobtained．Theflow coefficientandtheflow characterwerecomputed．Thesimulationresultshowsthattheconstructionoflabyrinthchannelscanreducepressureevenly，and theflowcharacteroftheregulatingvalveislinear，whiehmeetthedesiredgoa1． Keywords： labyrinthtypereuglatingvalve；flow character；numeHeM simulation 1 前言 本文从数值模拟的角度出发 ，应用CFD 方法，对设计的迷宫式调节阀内部流体流动特性 超临界火电站机组最小流量调节阀通常使用 进行模拟，得到阀内流场流动特性的可视化结果。 工况介质压力为35MPa以上，温度为200oC，阀前 通过研究介质在节流副中的流动及流场中压力、 后压差一般为 15MPa左右，甚至更高。当高压差 速度分布及其流量特性，为进一步的结构优化、深 介质通过阀门时，在节流处将产生复杂的涡流与 入分析奠定基础，使最小流量调节阀能更好地适 扰动，由此可能产生汽蚀、冲刷、机械振动和噪声 应严苛工况要求，为实际生产制造提供理论依据。 等。为保证阀门在高压、高温及高流速下的使用 寿命和可靠性，除了一方面阀门节流副采用高强 2 迷宫式节流副结构 度和耐磨性能好的材料外，另一方面还需合理设 计节流副结构，提高节流副的阻力系数，增加阻力 设计的迷宫式节流副如图1所示。阀笼由多 系数的可调幅度，降低流速，逐级降压，改善阀门 片迷宫盘叠合而成。单片迷宫盘的上下面各分布 的流量调节性能。 6条由串联型流道与并联型流道组合而成的迷宫 迷宫式最小流量调节阀通过控制流道面积和 流道，如图2所示 。迷宫节流副结构特点：迷宫流 节流级数而控制