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一一阀门年第期
文章编号:. —.
调节阀动态特性的数值模拟

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摘要根据调节阀阻力特性和流量特性的定义,建立了二者之间的数值关系方程。基于管道
瞬变流理论提出了调节阀动态特性的数值分析方法。并分别对固有流量特性近似为直线和等百分
比特性的平板闸阀和球阀在管路系统中的动态特性进行了数值模拟。
关键词调节阀;流量特性;数值模拟
中图分类号: 文献标识码:
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概述
口
调节阀是管道系统中一种阻力可变的节流元
件。通过改变阀门的开度,可以改变管道系统的工式中△——阀门前后的压差,
——
作特性,从而实现调节流量和改变压力的目的。它阀门的阻力因数与阀门的结构类型
既是一种调节元件,同时也是一种控制元件。是实主要是阀瓣形状、口径和开度等有
现管道系统安全经济输送的重要设备。使用调节阀关,但与压力无关
调节流量和控制瞬变压力的关键因素是阀门的工作——重力加速度,/
特性, 由于阀门的工作特性受管道系统和工作状态——阀门通道的截面积,
的影响很大,因而必须针对具体系统对调节阀的特口——通过阀门的流量,/
性进行具体分析。工程上通常用一个集合系数来衡量阀门的
调节阀的特性阻力特性,称为阀门的阻力系数,即
在流体机械中,阀门的特性包括阻力特性和流量

特性。阻力特性是指阀门的阻力系数与阀门开度的关
系,流量特性是指通过阀门的流量与其开度的关系。. 流量特性
. 阻力特性阀门的流量特性通常以相对流量某一开度时
根据流体力学,阀门的阻力特性定义为的流量与全开时流量之比与相对开度某一开度
作者简介:刘刚一,男,河南罗山县人,工程师, 主要从事舰船油料补给和军用输油管线技术研究。
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年第期阀门一一
时阀杆行程或转角与全开时阀杆行程或转角之比直线特性。
的关系来表示,并以流量系数相对流量与阀
门的最大通过能力的乘积来衡量。阀门样本和说
明书上提供的流量系数是以清水为介质,阀门前后
的压差为.,流体的密度为/,流囊
量以/计量测得的。这种规定条件下的流量特量
性称为阀门的固有流量特性。
常见的调节阀的固有流量特性有快开、直线、
抛物线和对数又称等百分比特性等种。引入相对开厦———
相对开度和相对流量弓两个无量纲量,
处,对于快开、直线、抛物线特性的阀门,
囹阀门的流量特性
想边界条件,即
当调节阀安装在某一管路系统中时,其工作流
当时, ;当时,
量特性会偏离固有流量特性,此时的特性称为其静
对于对数特性,采用半理想边界条件,即
态流量特性或安装特性,该特性服从于系统的稳态
当时, ;当时,:
压头平衡方程,文献和对调节阀的这种
于是可得以无量纲量和表示的快开、直线、
流量特性变形进行了研究。调节阀在动作开启或
抛物线和对数等