大口径环喷式流量调节阀数值模拟优化

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大口径环喷式流量调节阀数值模拟优化

摘要:针对南水北调天津段对水流控制的特殊要求， 考虑了大口径环喷式流量调节阀的不规则几何形状和各结构尺寸对其性能的影响，采用基于非结构、交错网格的有限体积法求解用k-
两方程模型封闭的雷诺平均N-S方程组，对其进行了二维数值模拟， 得到了阀内流场的分布， 并以此为基础， 从减小过阀损失、减小涡量、预防汽蚀的角度，对其结构进行优化.
关键词:数值模拟;流量调节阀; 南水北调;优化设计; 有限体积法

流量调节阀用于连接管路高压区和低压区， 改变阀门通道的截面积，增加流速， 造成压力损失， 从而调整管路介质的流量和压力. 流量调节阀广泛应用于工业、农业、国防、航空航天、交通运输、市政建设及日常生活， 在国民经济中起到了重要的作用[1， 2].
长期以来， 对流量调节阀内部流场研究甚少，使得选择和使用流量调节阀处于-种半经验状态.为了更加科学地分析流量调节阀的性能， 使其更好地为国民经济服务， 运用数值模拟的方法分析其内部流场是十分必要的[ 3].