（2）

  式中：QT为阀杆与填料之间摩擦力；dF为填料作用在阀杆上的直径。

  QT＝πdFhTμTP     （3）

  式中：μT为填料与阀杆的摩擦系数（石墨的摩擦系数取值为0.15）；hT为填料的总高度；P为介质作用车阀芯上的压力。

  故阀门中阀杆扭矩M为

  M＝MT＋MF     （4）

  由于阀门内部还有部分较小的扭矩没有考虑到，还有在实际工况中的各种不可预测的因素影响。因此在选择执行机构的大小时，其输出的扭矩应该是计算扭矩的1.5倍左右，这样才能保证调节阀的正常运作。所以减小调节阀的扭矩可以从MF，MT两个方面进行考虑。

  2.2 调节阀介质压力作用分析

  采用CFX流体分析软件对不同压力、不同开度时的流道内介质压力特性进行数值模拟仿真，研究内部流场的分布情况。试验介质为油煤浆：固体煤含量为57%，油煤含量53%，工作密度为1090kg·m-3，动力黏度v＝587mPa·S，温度25℃。

  2.2.1 40MPa压差下全开时流场模拟仿真分析

  对在40MPa压差下90°开度时的调节阀进行数值模拟仿真，得到调节阀流道中心面处的压力云图，如图6所示。

图6 90°开度压力图

  从图6可以看出，压力压降阶梯形表现比较明显，进出口压差较大，分别为40.86MPa和0.79MPa，流道的压降主要用于克服调节阀节流元件的阻力。

  2.2.2 不同压差下不同开度时流场模拟的仿真结果分析

  试验设定压差5，23.35，40MPa3种情况，在0°～90°之间分6组等间距开度进行流道数值模拟仿真，仿真过程与40MPa压差全开度时的过程相同，对仿真结果的数据统计如表1所示。

  表1 调节阀仿真结果数据统计

  从表1中的数据可以看出，油煤浆调节阀在同一压差时，随着开度的增大，流道中的最大压力和阀门扭矩速都是呈现先增加后减小的趋势.在调节阀中间开度45°时压力和扭矩都达到最大值.而对于同一开度不同压差时，流道中的最大压力和阀门扭矩都随这压差的增大而增大.所以在考虑到延长调节阀的使用寿命时，可以在满足流量的要求时尽量避开中间开度和高压差下使用调节阀。