閘閥單相流流場漩渦分布研究現狀

為了   離心泵出口閘閥調節過程的瞬態特性和內流機理，通過一維分析軟件Flow master，建立了管路系統、調節閥、離心泵同時在內的網格計算模型，并且對出口閘閥的三維模型進行簡化，采用F 1 uent進行數值模擬計算，對閘閥開啟過程的非定常流動進行數值模擬   。結果表明性和對數特性的閘閥都具有快開特性，基于ANSYS FLOTRAN即相對開度對閥門的流阻特性影響很大。

直線特常州大學CFD軟件自帶的有限體積法，分析閘閥的內部流動特性。獲得了閘閥數值模擬下，不同開度、不同   速度、不同內徑下的阻力系數。結果表明：閘閥的阻力系數與開度、   速度、管道直徑相關；不同管道直徑的閘閥，在相同開度和相同   速度時的阻力系數是不同的。采用數值模擬的方法，對截止閥內部的流阻特性進行數值模擬，提出了閥門流道的優化方法，設計出了可以減小截止閥流動阻力的閥門流道。國防科學技術大學的等，采用計算流體動力學(CFD)軟件FLUENT，對液體火箭發動機中球閥流場的三維分離流動進行了數值模擬，同時進行了流阻特性的試驗   ，分析了球閥不同開度下的內部流場漩渦分布。

分析了閥隙流場特性角與泵閥失效原因間的關系，對不同升距(即3mm， 4mm、和5mm)不同特性角(即300， 350， 450)時，通過粒子圖像測速技術(PIV)進行實驗   ，分析和解釋了泵閥閥隙流場的變化原因。結果表明：泵閥啟閉時，產生瞬間的   大流速，沖擊泵閥，導致密封圈的沖腐蝕破壞。采用計算流體動力學軟件(CFD)進行數值模擬，優化設計蝶閥蝶板，改進了蝶板結構，降低了閥門氣蝕系數和阻力系數。依據調節閥流阻特性的定義，建立閥門流阻特性的數值方程。基于瞬變流理論，對管路系統中的平板閘閥和球閥，進行了動態特性數值模擬計算。結果表明，在管道系統中，直線和等百分比特性的調節閥，其動態特性都有快開快關特性，閥門前后的管道延長越多，閥門的快開快關特性就越明顯。采用數值模擬的方法分析截止閥內部的三維流場，提出截止閥的閥芯結構優化設計方法，降低截止閥發生汽蝕的可能性。通過流體分析商用軟件包S TAR-CD，   了球閥內部三維流場在不同開度下的壓降和湍流流動，分析球閥流場特性對流阻特性的影響。使用粒子跟蹤(PTFV)流動顯示方法，   了球閥不同開度下的性能、流動模式和空化現象。結果表明，球閥的阻力系數和流量系數并不會隨著雷諾數的變化呈現明顯變化，且球閥下游回流區域的大小只與開度有關。空化現象在   條件下是可以觀察到的，提供了一種   的方法以確定閥門性能系數和理解空化的初始條件。對截止閥進行三維數值模擬，   了截止閥的內部流場分布和流量系數，進而估計閥門性能。

采用計算流體動力學(CFD)方法，對截止閥動態特性進行數值模擬，分析截止閥內部流場分布，獲得了閥芯的位移特性曲線。采用數值模擬與實驗驗證，運用優化函數，對蝶閥的結構進行優化，發現優化后的蝶閥內部流動阻力   小。通過計算流體動力學(CFD)的標準湍流模型(k一：)和重整化群湍流模型(RNG k-s )，分析了蝶閥合力、流場和氣動扭矩對其性能系數的影響。采用計算流體動力學(CFD)的方法，評估閘閥流場的流動特性和壓降。結果表明：閘閥的壓力系數是與所選用的功率方程有關，這個方程是雷諾數的函數。閘閥的流場具有流動再循環和停滯特性，這在食品和醫藥生產中十分重要。采用計算流體動力學的方法，   了空化現象對閘閥性能的影響。為了能夠驗證空化模擬的可靠性，文章選用了兩種不同材料進行實驗   。結果表明：通過選擇合適的實驗材料，可以驗證數值模擬發生空化的準確性。

綜上所述，針對單相閥門的流阻特性、可視化   、空化   、流場   ，國內外學者己經進行了充分的   ，包括數值模擬和實驗   。