文丘利氣流控制閥流場(chǎng)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(yàn)研究方法只能獲得閥門的宏觀外部特性,并且周期長(zhǎng),成本高,不能獲得閥門內(nèi)部的微觀流場(chǎng)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(duì)基于FLUENT的文丘利氣流控制閥的三維可視化模擬仿真進(jìn)行了研究。
　　 本文對(duì)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(jìn)展進(jìn)行了闡述;對(duì)文

2、丘利氣流控制閥門的流阻及流量特性進(jìn)行了分析;討論了與文丘利閥流動(dòng)相關(guān)的CFD理論及控制方程;最后針對(duì)文丘利氣流控制閥的典型工況進(jìn)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(jì)算的科學(xué)性,在對(duì)文丘利氣流控制閥進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算模擬之前,首先對(duì)現(xiàn)有的中心對(duì)稱蝶閥進(jìn)行了模擬研究;將蝶閥的流場(chǎng)分布及動(dòng)力矩特性的研究結(jié)果,與相關(guān)理論及文獻(xiàn)上的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果是相當(dāng)吻合的,從而驗(yàn)證了非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍

3、流模式和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格SIMPLE算法對(duì)這一類氣流控制閥門流場(chǎng)計(jì)算的合理性。
　　 2)以壓力入口和壓力出口為邊界條件,通過對(duì)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(jìn)行了建模和網(wǎng)格劃分;通過大量的仿真計(jì)算得出了不同入口壓力條件及閥板分別處于不同開度時(shí)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(chǎng)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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