恒流量風(fēng)閥的數(shù)值計算與實驗研究.pdf

1、本文創(chuàng)新設(shè)計了六種規(guī)格的機械自力式恒流量風(fēng)閥產(chǎn)品幾何模型，并對每一種模型在十二種工況下的湍流流動進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬。數(shù)值分析采用RNGκ-ε湍流模型和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的SIMJPLE計算方法，對閥板在不同開度、不同來流速度的模擬工況進(jìn)行了數(shù)值計算，獲得了風(fēng)閥的內(nèi)流場、閥板表面所受的空氣壓力、作用扭矩等數(shù)據(jù)。通過對數(shù)值結(jié)果分析比較，優(yōu)化選型出一種雙閥板鉸鏈在壁而的風(fēng)閥產(chǎn)品模型，并對該模型進(jìn)行了更細(xì)致的三維湍流數(shù)值計算。獲得的三維CFD數(shù)據(jù)及

2、閥板作用扭矩分析結(jié)果直接應(yīng)用于恒流量風(fēng)閥模型的設(shè)計制造。 專門設(shè)計建造了恒流量風(fēng)閥的實驗裝置，針對CFD優(yōu)化選出的風(fēng)閥產(chǎn)品模型進(jìn)行了大量的實驗研究。通過風(fēng)閥流動測量數(shù)據(jù)的分析處理，得到了不同工況下閥門的阻力系數(shù)、閥板作用扭矩等實驗結(jié)果。 利用數(shù)值計算的結(jié)果，結(jié)合理論與實驗分析，修正設(shè)計了閥門所需的控制彈簧，完成了恒流量風(fēng)閥的產(chǎn)品研究與開發(fā)過程。 數(shù)值計算和實驗研究對比結(jié)果表明，利用CFD技術(shù)進(jìn)行風(fēng)閥產(chǎn)品的優(yōu)化分析