调节阀运动阀芯动态不平衡力分析

简介

一般把调节阀阀芯所受的静态不平衡力作为调节阀执行机构的设计依据。为了考察调节阀阀芯在运动状态下的动态不平衡力,利用ANSYS软件CFD模块建立阀体内部流场模型,并利用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元法处理给定运动的阀芯与流体之间的移动边界。分别计算恒定流速和恒定压差下的阀门定开度流场以及阀门开度变化过程中的流场,得出在定流量和定压差下以匀速运动的阀芯在变开度下所受到的不平衡力。此外,根据阀芯系统运动方程,利用预测-校正流固耦合算法求得阀芯在变开度振动过程中的动态不平衡力。计算结果表明,作用在运动阀芯上的动态不平衡力在某些条件下大于静态不平衡力。因此,在设计调节阀执行机构时应考虑这个因素。