基于Fluent的节流阀流量特性研究

魏东坡，赵宏霞，孟凡召

（1.天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津 300222；2.山东华宇工学院 机械工程学院，山东 德州 253034）

0 引言

工程设计中，常规的阀门通常用于开关控制，但随着现阶段第四次工业革命的到来，越来越多的精密、智能阀门应用在工业生产中。例如采油用阀门中，具有开度控制阀门的需求量越来越大。阀门的智能化主要体现在流量智能控制上。通过查询资料发现，阀门控制研究过程中通常使用流量系数值来表示阀门的流通特性。官梦凡等人以DN50的核一级升降式止回阀为例，分析了不同阀瓣导向结构、阀瓣质量及阀体阀瓣配合间隙对值的影响[1]。刘剑等人利用ANSYS软件进行了SHF-20A型四通换向阀的流场分析，并比较了模拟计算的结果与实验结果考察流道结构变化对阀值的影响规律[2]。国外的阀门制造商在阀门生产过程中通常会提供相应的阀门的值，但是国内产品的粗放性和成本等因素导致对该参数的重视程度不够。相关产品中提供具体值的较少，目前也未发现有关节流阀门值研究的资料。Fluent软件是专业的流体分析软件，黄川等人利用Fluent软件开展了易拉罐灌装阀阀道流场分析与结构优化的研究[3]。为准确掌握某一型号阀门的具体特性参数，利用Fluent流体分析软件对现有产品进行分析以获取其流量特性，并得到不同阀门开度下的值。

1 阀门特征参数分析

众所周知，国内的阀门产品大都采用值来表示阀门的性能[4-5]，值与值表达的含义是相同的，二者之间存在换算关系：