多喷孔活塞式调流调压阀空化流动特性分析

摘要

以DN200多喷孔活塞式调流调压阀为研究对象,基于数值模拟,结合Realizable k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,研究了小开度、中等开度和大开度下空化流动特性以及节流孔内空化的形成机制,并且分析了开度和空化数对空化流动的影响。结果表明,节流孔处存在较大的压力和流速梯度,节流孔进口边缘附近会出现流动分离,在节流孔壁面形成附壁剪切旋涡,流动分离和附壁剪切旋涡是节流孔内空化的形成机制。同时,固定阀门进出口压力,随着开度逐渐增大,空泡体积线性增加,各开度空化强度相差不大。另外,随着空化数逐渐减小,流量系数呈现出先保持稳定后略微增加再急剧减小的变化趋势。本研究结果可以为该类型阀门的结构优化与运行维护提供参考。