多孔套筒式控制阀对于降低噪声有很好的效果,而双层多孔套筒可以进一步提升降噪性能。为研究套筒间距和套筒厚度对双层套筒式控制阀气动噪声的影响,建立了双层套筒式控制阀数值模型;对不同套筒间距及不同套筒厚度模型的模拟结果进行比较。结果表明,套筒间距对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较大,且随着套筒间距增大,在小开度情况下降噪效果更加明显;套筒厚度对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较小。研究结果对套筒式控制阀内套筒结构设计有重要的参考意义。

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析结果表明,三偏心蝶阀密封压力分布不均匀,阀轴附近存在低密封压力过渡区。合理设计密封圈,可改善密封压力分布情况和增大过渡区密封压力值,提高三偏心蝶阀密封性能。

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-Cv,max(44)套筒调节阀和DN200-Cv,max(275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、

针对单座调节阀高精度阀芯曲面的设计难点,基于调节阀的节流方程和其调节特性理论方程,以及阀芯几何设计方程,对等百分比流量特性和线性流量特性的阀芯曲面进行了理论设计分析,结合ANSYS Fluent流体数值模拟软件,开展了阀芯曲面的正向设计方法研究。以可调比为50∶1的DN200-Cvmax300等百分比流量特性调节阀和DN200-Cvmax650线性流量特性调节阀为例,进行了其阀芯曲面的正向设计和数值模拟验证。结果表明,随开度的增大,两调节阀内部漩涡均逐渐增多;DN200-C

针对高压差下调节阀内的闪蒸空化引起的强振动和高噪声问题，设计了一种消声减振套筒，并对其级数、级间隙和孔径大小进行研究。首先从理论上确定套筒的级数和级间隙，然后建立三维模型，以连续性方程、三维雷诺平均N—S方程和基于各向同性涡粘性理论的k-ε方程组成调节阀内部流动数值模拟的控制方程组，采用结构与非结构网格相结合有限体积法对控制方程组进行离散，应用Fluent对各参数套筒结构调节阀内部流动进行数值模拟计算。结果表明，理论初步确定套筒级数的可行性；适当增大级间间隙与减小孔径大小，有利于高压差调节阀的消声减振，为高压差调节阀的设计提供参考。