韩志杰，刘恩福，刘振宇，刘阳阳

（河北科技大学 机械工程学院，河北 石家庄.50018）

基于CFD的三偏心蝶阀的流场特性研究及优化

韩志杰，刘恩福，刘振宇，刘阳阳

（河北科技大学 机械工程学院，河北 石家庄.50018）

摘.：由于三偏心蝶阀结构的特殊性，对其内部流场的流动性能进行了深入研究。建立了三偏心蝶阀的几何模型，对其内部流场进行模拟，获得了阀门的流量系数、流阻系数，并分析了阀门的轴向偏心、径向偏心和角度偏心与流量系数、流阻系数之间的变化规律，得知：角度偏心的数值大小与流通能力近似成反比；径向偏心值与阀门流通能力近似成正比，且影响大于角度偏心；而轴向偏心值对于阀门的流通能力几乎没有影响。采用正交试验法对三个偏心进行优化，降低流阻系数，提高流量系数，改善阀门流通性能。

三偏心蝶阀；CFD；流量系数；流阻系数；正交优化

1.言

三偏心蝶阀独特的偏心结构，使得蝶阀密封方式由线密封转变为扭矩密封，利用阀座密封面压实现零泄漏，从根本上改善了阀门的密封性能，在工业生产各领域广泛应用。现阶段，国内可测量蝶阀对流场各方面影响系数的设备极少，且多采用传统的手动测量和仪表测量的方式，分析精度较低，无法满足实际需求。近年来伴随现代化数值模拟技术的不断发展，通过计算机进行数值模拟的方式弥补了试验测量方法的不足，不仅操作简便，还可以直观掌握阀门内部流场的详细情况，包括分离流场区域和速度、压力分布情况等，成为蝶阀流场分析的重要工具，可指导阀门内部流场改进，进而指导阀门设计[1]。……