DN200中线蝶阀开阀过流特性三维模拟和试验研究

摘要

针对蝶阀管路开启过程中的复杂瞬变流,基于CFD求解器,对Fluent中的三维重叠网格进行UDF编译,探究了DN200线蝶阀管路9种开度下的过流特性,并绘制了压差、流量系数变化曲线图。结果表明:30%开度以下时,阀门前后压差变化剧烈,此时在阀门后形成大面积低压区,阀板上、下两端靠近管壁处出现局部高速射流,阀门后流动状态极不稳定;50%开度以下时,流量系数变化较小,流通能力较差。在阀门开度较小时,阀前压力、流速较大,在阀门后存在大面积涡流区,因此在实际运作中应尽量避免蝶阀长时间小开度工作;随着开度的增大,阀门后的压力梯度逐渐减小,稳态和瞬态工况的流场趋于一致;在相同开度下,瞬态的阀门前后压差值远小于稳态,流量系数略大于稳态,但瞬态的阀门后流场更为紊乱。最后通过物理试验,验证了仿真模拟的可靠性与真实性。