图7所示为不同阀板开度下渐扩渐缩管流场的部分速度云图。不同阀板开度下渐扩渐缩管流场中气流的最大速度值如表3所示。对比图7与图3及表3与表1可知,增加渐扩渐缩管后,蝶阀管道中气流的最大速度明显减小,比直管中的相应值降低了近10%;随着阀板开度的增大,渐扩渐缩管流场中气流的最大速度呈先增大后减小的趋势,在阀板开度约为60°时,气流的最大速度达到最大值;在渐扩渐缩管中,阀板的上出流开口处

(a)θ=30°

(b)θ=40°

(c)θ=70°

图7 渐扩渐缩管流场速度云图

表3 渐扩渐缩管流场的最大速度

和下出流开口处的气流速度较大,扩大段中心的气流速度较小;随着阀板开度的增大,上出流开口和下出流开口增大,渐扩渐缩管流场中气流速度较小的区域变小。图8所示为不同阀板开度下渐扩渐缩管流场的部分压力云图。表4所示为阀板不同开度下渐扩渐缩管流场中压强Pv的最小值。由图8可知,在阀板开度为30°~70°时,随着阀板开度的增大,负压区域呈减小趋势。

由表4可知在阀板开度为0°~60°时,渐扩渐缩管中负压绝对值随着阀板开度的增大而增大;阀板开度为60°时,渐扩渐缩管负压绝对值达到最大;阀板开度为60°~90°时,渐扩渐缩管中负压绝对值随着阀板开度的增大而开始缓慢减小。对比表4与表2可知,渐扩渐缩管流场负压区的负压绝对值要小于直管流场负压区的负压绝对值,增加渐扩渐缩管后管道中气流的负压绝对值减小了近一半。

(a)θ=30°

(b)θ=40°

(c)θ=70°

图8 渐扩渐缩管流场压力云图

表4 渐扩渐缩管流场中的压强最小值

综上分析可知,在相同开度条件下,相对于直管流场而言,渐扩渐缩管流场在蝶阀小开度时漩涡现象大为减弱,气体的最大速度值明显下降,负压绝对值也大大降低。