美标球阀和阀组结构参数变化分析
基于FLUENT 软件的动网格技术,将湍流模型与多相流技术相结合,通过计算与分析美标球阀阀组的结构参数对转子泵出口美标球阀的运动特性及美标球阀内部流场特性的影响规律,给出了阀球运动参数的变化曲线和美标球阀内部流场的分布云图。
阀座半锥角小于45°时,阀球速度、升程变化较大,阀隙最大流速较小且变化较快,大于45°时,阀球速度、升程、阀隙最大流速变化较接近。阀球上下表面压差随阀座半锥角的增大而增大,且阀座半锥角大于45°时,阀球上下表面压差随介质气液比的增大明显减小。
阀座入口直径增大,阀球速度、升程及阀隙最大流速变小。阀球速度随时间函数呈现先增大后减小趋势;但当介质气液比增加到0.8、0.9 时,阀球速度则呈现先减小后增大趋势;随介质气液比的增大,阀球速度、升程变化梯度和阀隙开度减小,阀隙最大流速增大。气液比小于0.5时,流量系数缓慢变化,超过0.5 时,流量系数发生突变,甚至于在超过0.65 以后,流量系数急剧变化超过1.0。
随着液压技术向高速、高压、高功率及高效率方向的发展,使美标球阀的振动噪声、回流、能量损失等问题日趋严重,而美标球阀阀组结构参数设计的好坏是导致这些问题的因素之一。美标球阀在工作时,经常的开启和关闭,阀内的流动多属湍流且流动非常复杂,流体经过阀口,在局部经常出现漩涡区和速度的重新分布,漩涡区中,流体不规则地旋转、碰撞、回流,消耗了主流运动的能量,导致压力、水头、能量的损失,引起流体噪声。
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