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《基于CFD的三偏心蝶閥的流場(chǎng)特性研究及優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第12期機(jī)械設(shè)計(jì)與制造2015年l2月MachineryDesign&Manufacture185基于CFD的三偏心蝶閥的流場(chǎng)特性研究及優(yōu)化韓志杰，劉恩福，劉振宇，劉陽(yáng)陽(yáng)(河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，河北石家莊050018)摘要：由于三偏心蝶閥結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)性能進(jìn)行了深入研究。建立了三偏心蝶閥的幾何模型，對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，獲得了閥門的流量系數(shù)、流阻系數(shù)，并分析了閥門的軸向偏心、徑向偏心和角度偏心與流量系數(shù)、流阻系數(shù)之間的變化規(guī)律，得知：角度偏心的數(shù)值大小與流通能力近似成反比；徑向偏心值與閥門流通能力近似成正比，且影響大于角度偏心
2、；而軸向偏心值對(duì)于閥門的流通能力幾乎沒(méi)有影響。采用正交試驗(yàn)法對(duì)三個(gè)偏心進(jìn)行優(yōu)化，降低流阻系數(shù)，提高流量系數(shù)，改善閥門流通性能。關(guān)鍵詞：三偏心蝶閥；CFD；流量系數(shù)；流阻系數(shù)；正交優(yōu)化中圖分類號(hào)：TH16；TH123文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—3997(2015)12—0185—05ResearchandOptimizationofFlowCharacteristicsofTri——EccentricButterflyValveBasedonCFDHANZhi-jie，LIUEn-fu，LIUZhen-yu，LIUYang—yang(Schoo
3、lofMechanicalEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，HebeiShijiazhuang050018，China)Abstract：Duetothespecialstructureoftri-eccentricbutterflyvalve，theflowpe咖rmnnceofitsinteriorflowfieldwerestudied~Basedonthegeometricmodeloftri-eccentricbutterflyvalve，thevalve’sflowcoe
4、fficientandflowresistancecoefficientwereobtainedbysimulatingtheinteriorflowfield．Betweentheflowcapacityandthevalve’sthreeoffsetsincludingaxial，radialandangte，thelawsofviariatior~"theangleoffsetWastheinverseoftheflowcapacityofthevalveapproximately；theradialofsetWasthedirectrati
5、oofflowcapacityofthevalve，andtheimpactwasgreaterthantheangleofset；theaxialoffsethadlittleeffectontheflowcapacityofthevalve．Thevalve’sthreeofset~wereoptimizedbyorthogonaltest，andtheresultshowe&flowresistancecoefficientWasreduced，flowcoeficientwasincreased．Theflowpe~rmanceofthev
6、alvewasimprove~KeyWords：Tri-EccentricButterflyValve；CFD；FlowCoeficient；FlowResistanceCoeficient；OrthogonalOpfimi-zafion1引言方法對(duì)蝶閥的三維流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬和流噪聲研究，揭示了閥門產(chǎn)生流噪聲的主要原因。文獻(xiàn)Ⅱ用數(shù)值模擬技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)三偏心蝶閥獨(dú)特的偏心結(jié)構(gòu)，使得蝶閥密封方式由線密封蝶閥內(nèi)部流體的流通狀況進(jìn)行分析，獲得了流體速度及應(yīng)力分布轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ孛芊?，利用閥座密封面壓實(shí)現(xiàn)零泄漏，從根本上改善情況。以上研究充分顯示了CFD方法用于
7、閥門設(shè)計(jì)的可行性，但了閥門的密封性能，在工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)可并未對(duì)閥門具體流量特性做針對(duì)性研究。此后，文獻(xiàn)呶寸壓力閥內(nèi)測(cè)量蝶閥對(duì)流場(chǎng)各方面影響系數(shù)的設(shè)備極少，且多采用傳統(tǒng)的手部流場(chǎng)及啟閉特性進(jìn)行了深入研究，分析了閥門開(kāi)度與氣流的關(guān)動(dòng)測(cè)量和儀表測(cè)量的方式，分析精度較低，無(wú)法滿足實(shí)際需求。近年來(lái)伴隨現(xiàn)代化數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值系。文獻(xiàn)【6l通過(guò)分析中心對(duì)稱蝶閥的流場(chǎng)分布情況，獲得流量參數(shù)模擬的方式彌補(bǔ)了試驗(yàn)測(cè)量方法的不足，不僅操作簡(jiǎn)便，還可以與閥門開(kāi)度的關(guān)系。提出閥門流量參數(shù)計(jì)算方法，但該方法對(duì)于直觀掌握閥門內(nèi)部流
8、場(chǎng)的詳細(xì)情況，包括分離流場(chǎng)區(qū)域和速度、三偏心蝶閥是否可行，尚未得到驗(yàn)證。文獻(xiàn)嗵過(guò)對(duì)比分析，給出壓力分布情況等，成為蝶閥流場(chǎng)
