基于Fluent的恒温混水阀压力平衡特性研究

齐保良杨秀芝汪晴晴

(山东建筑大学 信息与电气工程学院，山东 济南250101)

0 引言

太阳能热水器是日常生活中必不可少的加热装置，出水温度的稳定性控制是满足洗浴舒适性的关键，而混水阀是决定其性能高低的关键部件。目前，常用的混水阀有手动调节与热传感器混水阀两大类。其中，手动调节混水阀结构简单，但在压差较大时会造成出水温度调节困难，若进入混水阀的冷水较热水压力大，会经常出现冷水通过混水阀流入热水器的串水现象以及出水温度不能及时调节到所需温度等情况，并且调节过程长还会造成水力资源的浪费。而热传感器恒温阀本质上是一种机械式恒温阀，其内部结构复杂，连接和密封的部分较多而容易造成漏水，且使用寿命低[1-2]。

BIGLIARDI等[3]和王金海等[4]采用计算流体动力学软件Fluent对压力调节阀进行模拟仿真，研究了对阀门流量特性影响的因素；WU等[5]采用Fluent模拟仿真了汽车供油系统中的压力调节阀，得到了压力调节阀的流量随压力变化的曲线。随着计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)技术的发展，其优越性越加凸显，已广泛应用于调节阀内部流场的研究，为调节阀结构设计优化带来了很大的便捷，但有关太阳能热水器混水阀在水压变化情况下瞬态流场问题的研究相对较少，因此对太阳能热水器混水阀瞬态流场的研究具有较大意义和价值。

文章在研究传统太阳能热水器混水阀的基础上，设计改进了太阳能热水器混水阀机械结构，以期能够解决混水阀出水温度调节困难的问题，实现水温的精确控制；……