球閥廠小編今天為大家介紹一下球閥與閥組結構參數(shù)變化如何。基于FLUENT 軟件的動網(wǎng)格技術，將湍流模型與多相流技術相結合，通過計算與分析球閥閥組的結構參數(shù)對轉子泵出口球閥的運動特性及球閥內(nèi)部流場特性的影響規(guī)律，給出了閥球運動參數(shù)的變化曲線和球閥內(nèi)部流場的分布云圖。閥座半錐角小于45°時，閥球速度、升程變化較大，閥隙最大流速較小且變化較快，大于45°時，閥球速度、升程、閥隙最大流速變化較接近。閥球上下表面壓差隨閥座半錐角的增大而增大，且閥座半錐角大于45°時，閥球上下表面壓差隨介質氣液比的增大明顯減小。閥座入口直徑增大，閥球速度、升程及閥隙最大流速變小。閥球速度隨時間函數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小趨勢;但當介質氣液比增加到0.8、0.9 時，閥球速度則呈現(xiàn)先減小后增大趨勢;隨介質氣液比的增大，閥球速度、升程變化梯度和閥隙開度減小，閥隙最大流速增大。氣液比小于0.5時，流量系數(shù)緩慢變化，超過0.5 時，流量系數(shù)發(fā)生突變，甚至于在超過0.65 以后，流量系數(shù)急劇變化超過1.0。

隨著液壓技術向高速、高壓、高功率及高效率方向的發(fā)展，使球閥的振動噪聲、回流、能量損失等問題日趨嚴重，而球閥閥組結構參數(shù)設計的好壞是導致這些問題的因素之一。球閥在工作時，經(jīng)常的開啟和關閉，閥內(nèi)的流動多屬湍流且流動非常復雜，流體經(jīng)過閥口，在局部經(jīng)常出現(xiàn)漩渦區(qū)和速度的重新分布，漩渦區(qū)中，流體不規(guī)則地旋轉、碰撞、回流，消耗了主流運動的能量，導致壓力、水頭、能量的損失，引起流體噪聲。因此，球閥閥組結構參數(shù)設計的好壞對提高泵效率，且降低回流、沖擊噪聲等都有重要作用。本文運用FLUENT的動網(wǎng)格技術，對球閥閥口的流場進行了數(shù)值模擬，得到球閥閥組結構參數(shù)對流場分布的影響規(guī)律，進而定性分析球閥閥口流場的壓力和速度特性，確定影響球閥性能的主要因素，為開發(fā)和設計高效、低能耗、低噪聲的球閥奠定理論基礎，對縮短球閥研發(fā)周期，降低研發(fā)成本具有重要的工程實際意義。

1、建立模型

建立的二種模型數(shù)據(jù)見表1。

表1 模型數(shù)據(jù)

為了方便研究球閥的動態(tài)特性，采取軸對稱模型，以δ=45°，rd =32mm 為例，球閥動態(tài)模擬的流場計算區(qū)域見圖1 所示。

圖1 流場計算區(qū)域示意圖

本文模擬介質氣液比τ為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 時，閥球運動變化情況和球閥內(nèi)部流場特性。選擇壓力基求解器，湍流模型選擇標準k-ε模型;泵流量為Q=80m3/h，入口邊界選擇速度入口，出口邊界為壓力出口，閥座與閥球為固壁邊界;對稱軸為軸邊界;動網(wǎng)格程序及相關參數(shù)設計見文獻。

2、結論

(1)在初始時間內(nèi)，閥球速度出現(xiàn)不規(guī)則脈動變化，閥球速度隨時間函數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小趨勢;但當介質氣液比增加到0.8、0.9 時，閥球速度則呈現(xiàn)先減小后增大趨勢;隨介質氣液比的增大，閥球速度、升程變化梯度減小。

(2)閥座半錐角小于45°時，閥球速度、升程變化較大，閥隙最大流速較小且變化較快，大于45°時，閥球速度、升程、閥隙最大流速變化較接近。閥座入口直徑增大，閥球最大速度、最大升程和閥隙最大流速減小。

(3)介質氣液比增大，閥隙開度減小，閥隙最大流速增大。球閥整個壓力場中，在閥座倒角處壓力值最小，但變化梯度大，此處也就較容易產(chǎn)生氣蝕。

(4)當氣液比小于0.5 時，流量系數(shù)緩慢變化，超過0.5 時，流量系數(shù)發(fā)生突變，甚至于在超過0.65以后，流量系數(shù)急劇變化超過1.0;閥座半錐角為30°時，流量系數(shù)最小且變化最穩(wěn)定，大于45°時，變化曲線趨于一致;同樣，入口直徑越大，球閥流量系數(shù)變化越小。

閘閥閥體的流道可分為，全通徑式和縮徑式兩種。流道孔徑與閥門公稱通徑，基本相同的為全通徑式;流通孔徑比閥門公稱通經(jīng)小的稱為縮徑式?？s徑形狀有均勻縮徑和費均勻縮徑兩種。流道呈錐管形的即是一種非均勻縮徑，這類閥門入口端的孔徑基本上與公稱通徑相同，然后逐漸縮小，至閥座處縮小到最小。

采用縮徑式流道(無論是錐管形非均勻縮徑或均勻縮徑)，其優(yōu)點是同一規(guī)格的閥門，可減少閘板的尺寸、啟閉力與力矩;缺點是流阻增加，壓降和能耗增大，所以縮孔不宜太大。對錐管形縮徑來說，閥座的內(nèi)徑與公稱通徑之比，通常取0.8～0.95。公稱通徑小于250mm的縮徑閥門，其閥座內(nèi)徑一般比公稱通徑降低一檔;公稱通徑等于或大于300mm的縮徑閥門，其閥座內(nèi)徑一般比公稱通徑降低二檔。