蝶閥閥板流場仿真和閥板驅(qū)動力矩特性優(yōu)化研究.pdf

1、隨著CFD理論及CFD模擬軟件的發(fā)展，CFD可視化模擬越來越受到學(xué)術(shù)和工業(yè)界的青睞。本文對蝶閥的三維可視化模擬仿真進(jìn)行了研究。以直徑為1000mm的標(biāo)準(zhǔn)蝶閥作為研究對象，結(jié)合計算流體動力學(xué)相關(guān)理論，采用數(shù)值模擬方法，利用專業(yè)的流體分析軟件和網(wǎng)格技術(shù)對蝶閥在直管內(nèi)進(jìn)行流場模擬仿真，得出了閥板的驅(qū)動力矩特性曲線，發(fā)現(xiàn)閥板小開度時有漩渦產(chǎn)生，并且開度越小漩渦越明顯。為了減小閥板小開度時產(chǎn)生的漩渦和改善閥板轉(zhuǎn)動時的閥板驅(qū)動力矩特性，對管道和蝶閥

2、的結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)過對比得出了兩種比較好的的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步的對這兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，得到了一定的規(guī)律。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴了解調(diào)節(jié)閥的分類，對蝶閥的研究意義進(jìn)行了分析，介紹蝶閥以及閥門流場CFD仿真的研究現(xiàn)狀。⑵闡述了計算流體動力學(xué)相關(guān)理論及流體控制基本方程，對蝶閥安裝在直管中進(jìn)行合理簡化，同時討論給出流體仿真假設(shè)。對流場分析軟件FLUENT及網(wǎng)格劃分軟件ICEMCFD作了簡單介紹，對直管蝶閥在不同條件條件下進(jìn)行

3、模擬仿真，根據(jù)閥板在不同開度下的三維流場仿真，得出了管道內(nèi)的的流場變化情況及閥板驅(qū)動力矩特性曲線。⑶探究了減少蝶閥在小開度時產(chǎn)生漩渦的方法。根據(jù)漩渦產(chǎn)生的原因設(shè)計了多種消除漩渦的結(jié)構(gòu)。并探討每種結(jié)構(gòu)對漩渦的消除效果。選擇了其中兩種對減少漩渦效果最好的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。⑷通過三維仿真得到蝶閥安裝在有對稱擴(kuò)縮管下不同開度的三維流場仿真和閥板驅(qū)動力矩。并與蝶閥安裝在直管中的特性進(jìn)行對比。探究了L0和δ對擴(kuò)縮管的流場以及驅(qū)動力矩的影響。⑸通過三