蝶阀技术讲解:角度数值分析

发布时间: 2015-01-12 08:05 作者: 浏览次数: 字号:
蝶阀技术讲解:角度数值分析

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在行业资讯上看到相关论文,讨论主题就是阀门角度对蝶阀后双弯管流场影响的数值模拟研究。其实任何一个规格角度分析都是根据其作用力而生产的,这个问题延伸到每个配件来说可以细分到阀门手轮键槽,内孔,旋转扇叶几个以及角度等。

分析蝶阀的数值可以举例:管道横截面直径d=100mm,阀门角度定义为来流与阀板迎流面夹角(锐角)θ。其中阀板板面由迎背流面双凸型圆弧与前后缘扇形圆弧组成。本文采用计算流体力学手段对这一蝶阀后双弯管系统中所存在的复杂流动现象进行了系统的数值模拟和分析,与流场测量结果进行对比验证后,重点对比分析相同进口质量流量下不同阀门角度(0°、15°及30°)对模型复杂流场的影响

数值计算:

流动控制方程组由可压缩流动雷诺方程、理想气体状态方程和各湍流模型方程组成。空气介质按理想气体处理,参考压力为97856Pa,并考虑粘性耗散效应。离散方程采用有界高精度对流格式求解,并通过Rhie和Chow算法计算质量流量,以保证压力速度耦合。这也是我们泊头蓝鑫手轮厂在请技术人员的时候要求达到的以上技术标准,考虑其在299k和湍流度5%下,进口给定总压(34.85Pa);出口给定质量流量(m=0.0463kg/s),且速度和温度分布满足局部单向化假设;阀板用丙烯黑色颜料涂黑处理,故设置为无滑移绝热边界条件;因实验管道材料(有机玻璃)导热系数较小,故管道壁面设置为无滑移绝热边界条件;对称面(图1中平行纸面方向所取的中截面)设置为对称边界条件。分别在阀板迎背流面及两弯管内侧各选定一个速度监控点,残差标准设为10-5。网格无关性验证指标是阀板扭矩值是否随网格数增加而变化,见图4。此处扭矩表示流体对指定二维区域(这里指阀板面)作用力相对特定轴(这里指穿过阀板中心且垂直纸面的轴线)产生的力矩;对壁面边界条件而言,作用力为气体压力和粘性切应力之和在所选面上积分;具体计算过程通过商业软件中相关函数实现。

太专业了估计经常买卖手轮的也不懂,这些属于技术范畴。但是大家在采购阀门手轮的时候一定要针对自己的产品和需求。给出商家一个精准的采购标准或者图纸。