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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?

初始设计

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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