蝶阀流场的数值模拟及涡结构分析

摘要

利用流体动力学软件Fluent对双偏心蝶阀不同开度下的流场进行三维稳态数值模拟计算,得到了不同开度下阀后压力场和速度场的分布规律.结果表明:由于射流卷吸作用,在蝶板背面出现一个负压区,且开度越小,负压区的真空度越大.同时,根据模拟计算的结果,应用Q判据对蝶板下游流场涡旋结构进行识别及分析,证实了流体经过蝶阀后,在蝶阀下游形成一对柱状类似迪恩涡的二次流涡旋.涡旋以螺旋状向下游运动,由于边界层涡量的补充,涡旋经历了一个稳定发展的阶段,最终由于流体的粘性耗散而逐渐衰减直至破裂.