新型垂直管線用先導(dǎo)式截止閥特性研究.pdf

1、采用傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的截止閥存在著執(zhí)行機構(gòu)龐大、運行能耗高、啟閉響應(yīng)慢等問題，先導(dǎo)式截止閥作為新型截止閥結(jié)構(gòu)，對于改進閥門驅(qū)動方式、改善閥門啟閉特性有顯著的作用。由于閥門在管路系統(tǒng)中的安裝受到管路整體布置和系統(tǒng)對流動控制要求的制約，本文提出了一種適用于垂直管線的先導(dǎo)式截止閥結(jié)構(gòu)。對于這種新型的結(jié)構(gòu)，其基本工作原理、運動元件的受力情況、閥門啟閉特性等均缺乏系統(tǒng)的研究，為此，本文基于CFD方法，建立了閥門的三維數(shù)值計算模型，針對閥門的流場分布、

2、閥門動力特性、閥門的開啟動作以及彈簧剛度選擇等方面進行研究，主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　1、建立垂直管線用先導(dǎo)式截止閥的三維幾何模型，針對該閥門選用合適的離散格式、離散方程處理方法、邊界條件和介質(zhì)物理性質(zhì)，基于k-ε湍流模型對閥門進行數(shù)值模擬研究。
　　2、針對閥門開啟過程中的主要動力——壓差力，分析其與入口流速、出口靜壓以及閥芯小孔直徑之間的關(guān)系，結(jié)合對流場的分析探討不同因素對壓差力的影響規(guī)律和影響方式。在此基礎(chǔ)上建立壓

3、差力與入口流速、小孔直徑的定量關(guān)系，為不同工況條件下閥門動力的計算和閥門結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇提供有效的指導(dǎo)。
　　3、針對不同開度下的閥門進行穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬研究，分析不同開度下閥門的壓力場分布、開啟動力，初步探討了閥門的開啟過程;建立閥芯運動方程，根據(jù)運動方程編寫UDF程序定義閥芯的移動過程，實現(xiàn)對閥門開啟過程的瞬態(tài)模擬;研究了閥門的不同開啟方式以及彈簧剛度對閥門開啟特性的影響，在此基礎(chǔ)上提出基于瞬態(tài)模擬結(jié)果選擇彈簧剛度的方法。