基于标准k-ε湍流模型对四组不同阀芯结构(平底、小弧、大弧、波浪形)调节阀流阻性能进行研究,分析流场内速度流线、压力云图,得到流动规律及阀前后压力损失,流阻系数ξ。研究表明随着阀芯开度增加,阀内流阻系数逐渐减小。10%开度时平底阀芯结构调节阀内流阻系数最大,大弧形与波浪形阀芯结构调节阀的流阻系数最小,对比发现大弧形与波浪形阀芯结构调节阀的截阻性能较平底阀芯调节阀的流阻系数值减小9.71%;全开度下大弧、小弧阀芯以及波浪形阀芯调节阀内部流阻系数相近,平底阀芯全开度下流阻系数相较于其他三组减小了14.69%。表明该工况下,阀芯处于全开度时,平底阀芯截阻性能具有一定的优势,因此,调节阀在小开度工况下工作时可选用大弧阀芯与波浪形阀芯结构。

以气动汽车减压装置为研究对象,运用Simulink对节流减压和容积减压装置减压过程可用能损耗进行仿真分析,并运用Fluent对节流减压和二级容积式减压过程进行流场分析。分析结果表明节流减压装置减压过程可用能损耗高达27%~59%,在30MPa气源压力和3MPa出口压力的最常用工况下,能量损耗高达40%,能耗偏大;容积式减压较节流减压能耗损失减少了6%~22%,节能效果明显;节流减压装置减压过程较稳定,能稳定输出压力,节流效果明显;二级容积减压装置的第二级相对于第一级减压容器内气体压力场及速度场分布更均匀,减压过程更加稳定。