摘要:
随着计算机辅助开发技术的发展和日渐成熟,在产品设计开发前期运用有限元技术,可以对机械产品进行多种实际工况进行模拟。ANSYS CFX软件技术在阀门行业得到了广泛应用,阀门的流场及其流通能力又作为考核阀门质量优劣的主要指标之一。同时也成为了研究的重点。通过对低温蝶阀运用CFX软件对阀门流场进行数值模拟分析,计算其流通能力,在产品制造前预先发现潜在的问题模拟各种实验方案,从而为阀门的研究提供了理论依据。首先,对零件及装配图纸进行分析并了解蝶阀的工作原理,接着运用Solidworks软件建立蝶阀的三维模型并创建有限元分析流体域模型,然后运用ANSYS CFX有限元分析软件对蝶阀正常开启90°情况下进行流体分析,同时对蝶板在开启4种不同角度的流场进行数值模拟分析,并且对不同工况下流场状况进行对比分析及总结,仿真分析结果表明蝶阀开启的角度减小时,阀体内流场分布不均匀,流体阻力会变大,流场相对比较复杂,蝶板的两侧区域流体速度会变大,在蝶板的进水侧的一面会形成一个低速的涡流,蝶板的背面由于压强差的原因会形成一个速度较高的漩涡,引起蝶阀内部流体不稳定,同时会对下游段的流场产生影响。当阀门开启度接近完全关闭时,阀门附近出现强烈旋涡。另外,增加阀门的开启角度,阀门内旋涡明显减少,水流平稳。此分析为进一步研究蝶阀内部结构优化设计提供了参考意义。