您当前的位置:中国泵阀制造网 > 泵阀学院 > 基本原理 > Solidworks Flow Simulation仿真模拟 闪蒸、空化工况指导阀门结构优化设计

泵阀学院

Solidworks Flow Simulation仿真模拟 闪蒸、空化工况指导阀门结构优化设计
2019-7-13 10:18 中国泵阀制造网 作者:佚名 点击:3155
【中国泵阀制造网 基本原理】在高压差液体介质工况场合,介质发生闪蒸、空化现象是严重影响自控阀门使用寿命和调节精度的重要因素。介质能够发生闪蒸现象的条件是,介质在阀门流道某个位置的压力低于介质温度下的饱和蒸汽压力,此时介质由液体直接变化为气体。此压力差值越大,闪蒸越厉害。闪蒸现象不仅损坏阀内件,还产生阻塞流,严重阻塞介质流通。

在高压差液体介质工况场合,介质发生闪蒸、空化现象是严重影响自控阀门使用寿命和调节精度的重要因素。

介质能够发生闪蒸现象的条件是,介质在阀门流道某个位置的压力低于介质温度下的饱和蒸汽压力,此时介质由液体直接变化为气体。此压力差值越大,闪蒸越厉害。闪蒸现象不仅损坏阀内件,还产生阻塞流,严重阻塞介质流通。

空化现象发生的条件是,介质在阀门流道某个位置的压力高于介质温度下的饱和蒸汽压力,此时闪蒸的气体介质直接变化为液体。此压力差值越大,空化越厉害。空化现象造成空间坍塌和瞬间收缩,在介质压力下形成局部极其强大的破坏力。此破坏力如果在阀门密封面附近产生,就会对阀门密封件造成空蚀破坏,缩短阀门的使用寿命。

闪蒸和空化现象与阀门结构形式有着密切的关系。如多级降压的迷宫式套筒阀门,就是从结构设计上避免了空化产生的条件,从而解决了空蚀破坏,大大提高了阀门的使用寿命。但是因流道复杂,只能适合于干净介质。如果介质中有颗粒物质,会造成流道堵塞,最终使阀门失效。

介质在流经自控阀时,因流道方向、尺寸、结构形式等变化,造成介质在流过阀门流道的每个位置上的压力和流速都是不一样的,介质发生闪蒸、空化的位置也不一样。为了避免因闪蒸、空化造成阀门内件损坏,我公司特别引进Solidworks Flow Simulation流体分析软件,借助其强大的分析能力,模拟实际工况,根据分析结果指导优化阀门结构设计。提升阀门使用寿命、调节阀性能等。

如下图所示,是我们模拟分析的滑板阀结构。

注:1、图中箭头方向为介质流向

2、图中颜色代表是介质中含有水汽的体积分量。

从上图可知,滑板阀结构,介质发生闪蒸的位置为阀座背面,且与阀门密封面有一定距离;大部分空化现象发生在阀门后的管道中心位置,仅有极小部分发生在阀后管道壁面。这种结构形式的阀门在闪蒸、空化场合,从结构设计上可有效避免闪蒸和空化对阀内件极其密封面的破坏,有利于提高阀门使用寿命。阀后管道中心的空化不会对阀门及管道产生任何影响。

如下图所示,是我们模拟分析的单座阀结构。

注:1、图中箭头方向为介质流向

2、图中颜色代表是介质中含有水汽的体积分量。

从图上可知,介质闪蒸、空化发生的位置紧邻阀座、阀芯位置,而且集中在密封面表面。这种结构形式的阀门,在闪蒸、空化场合使用,密封面会遭到介质空化现象的严重破坏,最终使阀门密封失效。因破坏改变了阀芯尺寸,同时调节精度还受到一定的影响。

下图是真实空蚀破坏的单座阀的阀芯。

结论:介质工况模拟分析,对阀门结构设计具有极其重要的指导意义,它不仅能提高阀门的使用寿命,也能提高阀门的调节性能。

我要发布稿件>> (平台联合众多媒体为您助力)

(来源:中国泵阀第一网)

投稿箱:
如果您有泵阀行业、配件行业、泵阀技术、采购选型、产品检测维修等文稿需要发布,或资讯合作,欢迎与本站编辑部 点击这里给我发消息 联系, 邮箱:Service@pv001.com。
相关文章
  • 没有相关新闻
版权与免责声明:
1、凡注明来源为“中国泵阀制造网”的文稿,其版权属于中国泵阀制造网所有。任何网站、媒体及个人以任何方式转载时请务必注明出处中国泵阀制造网 http://www.pv001.com,违者本网将追究其相关法律责任!
2、本网引用或转载其他来源稿件,目的在于传递更多信息,并不代表赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担该作品侵权行为的直接或简接责任。任何其他网站、媒体或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
3、如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。