不同网格处理方式下蝶阀开启过程的对比研究

摘要

蝶阀开启过程是离心泵站启动运行的必经阶段,该过程中阀板需按预定的规律在流场中做旋转运动.ANSYS Fluent提供了动网格和重叠网格两种方式处理流场中的边界运动问题.本文以某离心泵站蝶阀开启过程为例,采用动网格法和重叠网格法来实现阀板转角θ在25.0s内由0°匀速转到90°的过程,进行了数值模拟.研究结果表明,两种处理方式下,外特性及内流场变化趋势相近.流量呈先快后慢的增长趋势,阀板转矩呈先快增后慢减的变化趋势.管道纵剖面流场,在阀板下游处呈现出从两个主涡到流线平顺的主要演化特征.但重叠网格转矩计算结果在开启初期振荡较大,当开启一定角度后,其计算的收敛性及稳定性才获得改善.综合考虑软件应用限制、计算耗时、计算收敛性及计算结果的稳定性,推荐选用动网格法.该研究可为阀门开启过程模拟时,阀板运动的处理方式以及流场演化特征提供一定参考.