基于CFD技术的截止阀阻力特性分析

时间:2023-01-20 13:29:20 阅读: 最新文章 文档下载
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

基于 CFD 技术的截止阀阻力特性分析

研究截止阀启闭过程中的阻力特性,建立阀门的相对开度与压力损失 之间的数学模型,并借助计算流体动力学软件 fluent,应用动网格技术对阀门的 内部流场进行动态数值模拟。结果表明:理论值与模拟值之间的相对误差满足 精度要求,证明此数学模型在工程实用中的可行性,同时为截止阀及其他阀门 的结构设计及优化提供理论参考。

阀门作为管路系统中的一个重要部件,同时也是产生能量损耗的主要元 件,在设计过程中不应只注重阀门的结构型态而忽视其流态特性。当流体通过 阀道时产生诸如旋涡、水锤、死水区、二次流等水流现象,这些现象是影响阀 道局部压力损失的主要因素。真空技术网(chvacuum/)通过分析阀门通径、流量 系数、流速、阻力系数等参数之间的关系,对截止阀流道的流场特点和阻力特 性进行研究,得出其相对开度与压力损失之间的函数关系,能够更好地了解截 止阀的能耗情况,同时为阀门的结构设计与优化提供有效的理论依据。 FLUENT 的软件设计基于 CFD 软件群的思想,针对各种复杂流动的物理 现象,采用不同的离散格式和数值方法,在特定领域内使计算速度、稳定性和 精度等方面达到最佳组合,从而高效率地解决各个领域复杂流动问题的计算。 基于计算流体力学理论,利用该软件对流体流经不同开度截止阀时的流场进行 模拟,克服了阀门的几何特征较复杂、很难掌握其内部流态等特点,使研究结 果可视、直观化。

1、结构模型 1.1物理模型

针对 XYZ-100XYZ-125 稀油站系统,使用 N150 机械油作为流体介 质,根据标准 GB443-89 查得:N150 机械油密度为ρ=900kg/m3;运动黏度为


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