线性阀门流量CFD分析指导设计

(资料图)

在压差一定的情况下，线性阀门的流量随着开启行程线性变化。如何设计阀门的形状，才能满足线性流量的要求？

简单画了一个阀门的模型，如图所示。初始设计，阀芯是圆锥形状。

采用FloEFD软件，对阀门进行CFD仿真分析。设置阀门两端的压差为10kPa，流体材料：水。阀门开启行程从1mm增加到14mm，每隔1mm分析一次。得到流量-行程曲线如下：

这个曲线不够线性，随着行程增大，流量增大的速率逐渐变得缓慢，需要改进设计。

在初始设计方案的基础上，修改阀芯形状，使其行程增大时，横截面积缩小得更快，从而增大间隙，弥补流量增速减缓的趋势。

优化后的方案，重新进行仿真，得到流量-行程曲线如下。现在这条流量曲线，已经很接近一条直线了。

阀门内部的压力和流速变化过程的动画：

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