【摘要】：V型調(diào)節(jié)球閥屬于調(diào)節(jié)類(lèi)控制閥的一種,因?yàn)槠渚哂薪频劝俜直攘髁刻匦远粡V泛地應(yīng)用于造紙、化工、冶金等工業(yè)行業(yè)之中。V型閥口作為V型調(diào)節(jié)球閥閥芯的關(guān)鍵組成部分,其結(jié)構(gòu)對(duì)于閥門(mén)的流量特性以及閥內(nèi)流體介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)有非常大的影響,因此,對(duì)V型閥口進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),研究其結(jié)構(gòu)參數(shù)以及工作參數(shù)對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥流量特性以及內(nèi)部流場(chǎng)的影響,能夠?yàn)閂型調(diào)節(jié)球閥的研究與應(yīng)用提供一定的參考。文章以DN50,PN1.6的V型調(diào)節(jié)球閥為研究對(duì)象,針對(duì)V型閥口結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部流場(chǎng)采用理論分析與數(shù)值模擬計(jì)算的方法進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)對(duì)調(diào)節(jié)閥的分類(lèi)、流量特性進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹;同時(shí),對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行介紹,并對(duì)其發(fā)展以及研究狀況進(jìn)行了簡(jiǎn)介;(2)對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥的V型閥口進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),推導(dǎo)了V型閥口主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和通流面積之間的近似計(jì)算關(guān)系式,并分析了V型閥口角度、V型閥口至旋轉(zhuǎn)中心的距離對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥流量特性的影響;(3)利用FLUENT仿真軟件,采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε、Realizableκ-ε、RNGκ-ε、SSTκ-ω這四種湍流模型對(duì)V型閥口角度為60°的閥門(mén)流道模型進(jìn)行了仿真計(jì)算,比較分析了四種湍流模型收斂速度的快慢、收斂過(guò)程的平穩(wěn)性,不同湍流模型下的流量特性、流阻特性以及四種湍流模型下閥門(mén)內(nèi)部壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)的異同;(4)在采用不同湍流模型比較計(jì)算的基礎(chǔ)上,采用RNGκ-ε湍流模型與Zwart Gerber Belamri空化模型對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥內(nèi)的空化現(xiàn)象進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)。首先針對(duì)V型閥口角度為60°的閥門(mén)流道模型,研究工作參數(shù)即閥前后壓差對(duì)閥內(nèi)發(fā)生空化的區(qū)域以及空化強(qiáng)度的影響;其次,研究了V型閥口角度對(duì)于閥內(nèi)空化的影響,采用V型閥口角度為30°和60°的閥門(mén)流道模型,對(duì)比分析了在同一閥前后壓差下閥內(nèi)空化的區(qū)域與空化強(qiáng)度的差異;(5)針對(duì)V型調(diào)節(jié)球閥流場(chǎng)仿真問(wèn)題,對(duì)流場(chǎng)仿真軟件FLUENT和前處理軟件ICEM CFD進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)一種V型調(diào)節(jié)球閥流場(chǎng)參數(shù)化仿真平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH134

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本文編號(hào)：2650829