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气动调节阀在气力输送系统中的应用原理

日期:2019-11-19 12:36
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摘要:在现代自动控制中,控制阀起着重要的作用。正确分配和控制流动的液体、气体或固体粉末需要一个控制阀来完成输送能力和效率的关键因素。今天我们将对气力输送系统中的控制阀进行研究和分析。

在现代自动控制中,控制阀起着重要的作用。正确分配和控制流动的液体、气体或固体粉末需要一个控制阀来完成输送能力和效率的关键因素。今天我们将对气力输送系统中的控制阀进行研究和分析。

1.是调速阀的型号。考虑到阀内流动为对称结构,建立了三维轴对称模型,节省了计算资源。

2.根据阀门的几何特性,对复杂的流道和节流阀进行了部分的预细化。在迭代过程中,使用压力梯度和速度梯度作为自适应函数来自适应地细化网格,这有助于提高解的特异性。

3.利用CFD软件对阀内流场进行了模拟,给出了流场压力分布和速度亏缺图的可视化结果,有助于改善流道。

4.为了研究气动调节阀在不同工况下的工作特性,采用进出口压力作为不同开度条件下的边界条件。

5.示出了在不同流量输出的同一开口处的控制阀阀芯的入口压力。

6.可以看出,当开度固定时,入口压力随流量的增加而增大。特别是当开口很小时,进口处的压力会急剧增加。此时,阀内节流阀的*小压力将低于大气压力,汽蚀甚至空化将发生,这将影响流体的流动线性度。在实际选择控制阀时应避免这种情况,当开度较大时,因流量增大而引起的压力变化会逐渐减小。

7.作用在阀芯上的不平衡力直接关系到研究气动控制阀的控制装置特性和阀的性能特性所需的参数,因此有必要研究作用在控制阀上的不平衡力。然而,由于阀芯在中间位置的不平衡力难以用公式表示,因此当阀芯完全关闭时,将阀芯的静不平衡力作为控制阀的执行器的设计依据是不准确的。所谓控制阀的不平衡力,是指流体在阀芯上的轴向合力,具有直线行程。因此,阀内的流场压力分布沿阀芯的表面积集中,这是阀芯的轴向合力,即控制阀的不平衡力。

8.通过对气动控制阀内流场的模拟,可以得到阀内流场任意位置的压力和速度。在有限的空间内,根据流场特性,给出了一个具有代表性的可视化图。图5和图6分别是25毫米芯孔、阀轴对称平面的流场压力分布和速度损失图。

9.在节流口处,由于节流面积减小、流线收缩、速度增大、动能增大和压力降低,出口转轮拐角处的压力值很低,容易产生气穴现象,需要改进。

10.阀芯底部有涡流和阀出口处的转角流道。流量损失较大,应考虑流道的优化。