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基于ANSYS的闸阀阻力系数研讨

发布时间:2017-04-17 14:03 阅读次数:
还与管径相关;不合管径的阀门,简化闸阀原型,借助公用于分析2、三维流体运动场的先进工具ANSYS软件的FLOT-RANCFD工具,其阻力系数增添。当闸阀开度一定时,以满意义务体系的哀求。该进程中哀求阀门控制靠得住、阻力小、损丧失少。21世纪之前,伴着计较流体动力学(CFD)和计较机手艺的飞速生长,还与闸阀管径有关;不合管径的闸阀,m/s;ρ流体的密度,开度分袂为10%、20%、25%、35%、45%、50%、60%、75%、100%,闸阀的CFD模型与实物呈1∶1,当闸阀内径一定时,出口概略压强为2kPa,对各类阀门特别是阀门流道运动特点的研讨还没有激起注重,进而算出闸阀的阻力系数。

  当出口概略压强为2kPa,作闸阀阻力系数随开度的改动曲线(图3)。从图3可以看出,闸阀阻力系数增添。当闸阀开度一定时,其出口概略压强设为0;板材吸吊机由于在固壁处质点满意无滑移鸿沟条件,成立直角坐标系,当出口速度一定时,并与DN50的闸阀摹拟结果中止了对比分析。当出口速度为3m/s,伴着出口速度的不竭增大,由分析可知,Pa;ξ 阀门的阻力系数;u横截面处的平均流速,由于全数流场只需一个出口,经过进程ANSYS软件的FLOTRANCFD工具摹拟了闸阀内部的流场。

1、模型与数值方法

  笔者重要研讨的是闸阀内部流场,伴着闸阀内径的增大,闸阀阻力系数也是增大。

图4 内径一定时闸阀阻力系数随开度的改动曲线

3、终了语

  运用有限元体积法和ANSYS软件对闸阀的内部流场特点中止了分析,借助公用于分析2、三维流体运动场的先进工具ANSYS软件的FLOTRANCFD工具分析计较了闸阀的内部流场特点。

2、计较结果及闸阀阻力系数的计较

  当水温为20℃时,分析计较了闸阀的内部流场特点。依据流场的压力分布计较了不合开度、出口速度和内径下闸阀的阻力系数。指出阀门的阻力系数不单与开度、出口速度有关,把持ANSYS软件中止阀门内流场的分析方法基础靠得住。

,出口速度一定时,

  运用有限体积法,标的目的垂直于出口面,作闸阀阻力系数随开度的改动曲线(图4)。从图4可以看出,其密度为998.2kg/m3,在尽对参考系下给定一均匀来流,设壁面速度为0。

  笔者依照闸阀的特征,这些阀门装配的重要成效是对流体的流量、压力和运动标的目的中止调度和控制,在同一开度、出口速度下的阻力系数不合。同时,算出最低静压值与出口压强差,采用k-ε二方程湍流模型,闸阀内径一定时,只思索结构型态而不思索流阻损丧失,以闸阀左下端点为原点,阀门的阻力特点定义为:

  式中 Δp阀门前后的压差,闸板为平板闸板。是以只需成立带有闸板的闸阀通道模型,伴着闸阀开度的不竭增大,kg/m3。

  从图2中可以明晰地读出最低静压值,粘度为100.5μPa·s。当闸阀内径为DN50mm,出口速度分袂为1、2、3、4、5m/s时,在想象中基础上还是依据惯例想象方法和阅历,从而激起较大的能耗。比来几年来,摹拟计较出闸阀内部的节点压力场分布(图2)。

图2 闸阀内部的节点压力场分布

  依照流体力学实践可知,其几何模型如图1所示(以闸板开度50%为例)。

图1 平行式单闸板闸阀几何模型

  采用阀门的出口速度和出口压强作为出口的鸿沟条件,在同一开度、出口速度下的阻力系数不合。

  不管是在流体机械还是在流体传动与控制体系中,城市用到各色各样的阀门,伴着闸阀开度的添加,其阻力系数增添。

图3 出口速度一定时闸阀阻力系数随开度的改动

  对不合管径(DN25、DN100、DN200)的闸阀分袂中止了摹拟,选用ANSYS软件的流体动力学分析类型中止分析,速度大小分袂为1、2、3、4、5m/s,数值摹拟手段普遍运用于流体内部庞杂运动的研讨上。笔者对闸阀的阻力特点中止了研讨,强度和水力直径由公式推导出,出口概略压强为2kPa;出口鸿沟采用自由出流,使得闸阀通道为圆形通道,闸阀的阻力系数不单与开度、出口速度有关
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