文丘利氣流控制閥流場三維可視化數(shù)值仿真的研究.pdf

1、閥門作為管路流量控制過程中重要設(shè)備,其精確特性日益受到重視。閥門傳統(tǒng)的試驗研究方法只能獲得閥門的宏觀外部特性,并且周期長,成本高,不能獲得閥門內(nèi)部的微觀流場結(jié)構(gòu)和精確特性。隨著CFD理論及CFD模擬軟件的發(fā)展,CFD可視化模擬越來越受到學(xué)術(shù)和工業(yè)界的青睞。本文對基于FLUENT的文丘利氣流控制閥的三維可視化模擬仿真進行了研究。
　　 本文對文丘利氣流控制閥的工業(yè)用途和有關(guān)調(diào)節(jié)閥門的CFD研究現(xiàn)狀及相關(guān)理論研究進展進行了闡述;對文

2、丘利氣流控制閥門的流阻及流量特性進行了分析;討論了與文丘利閥流動相關(guān)的CFD理論及控制方程;最后針對文丘利氣流控制閥的典型工況進行了CFD可視化模擬仿真。本文具體工作如下:
　　 1)為了保證本文CFD計算的科學(xué)性,在對文丘利氣流控制閥進行流場計算模擬之前,首先對現(xiàn)有的中心對稱蝶閥進行了模擬研究;將蝶閥的流場分布及動力矩特性的研究結(jié)果,與相關(guān)理論及文獻上的結(jié)果進行對比,結(jié)果是相當(dāng)吻合的,從而驗證了非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格技術(shù),標準κ-ε湍

3、流模式和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格SIMPLE算法對這一類氣流控制閥門流場計算的合理性。
　　 2)以壓力入口和壓力出口為邊界條件,通過對三種不同的入口壓力情況,以及閥板處于10°～80°的不同開度狀態(tài),分別進行了建模和網(wǎng)格劃分;通過大量的仿真計算得出了不同入口壓力條件及閥板分別處于不同開度時的速度及壓力云圖,速度矢量圖和流線圖;很好地反映出了閥板鈍體繞流作用下,閥板前后流場變化情況及隨著閥門開啟過程中漩渦的產(chǎn)生及消失過程。
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