刘洁

摘 要 针对某锥面调节阀，在充分分析阀芯几何结构的基础上，应用三维建模软件建立阀门内部流道模型，通过CFD进行离散求解，得到调节阀的流量特性曲线，与实验数据进行了比较分析。通过对锥面阀芯结构尺寸的改变，再对改进后的流道进行数值模拟，得出最优改进模型。

关键词 调节阀门；阀芯结构；流量特性

中图分类号 TH134 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0177-02

阀门在工业领域中有着广泛的应用，是工业系统中不可缺少的主要设备之一。锥面调节阀门在控制流量中精度高，在定量流体输送环节应用前景广泛。锥面阀芯的几何尺寸是决定阀门控制调节能力的非常重要的设计参数，传统的研究手段是采用试验手段，对阀门的外部特性，如进出口压力差、流量系数等，进行测量和分析，而对流体在阀门内部流动情况则很难知晓[ 1 ]。近年来，随着计算流体动力学（CFD）技术的迅速发展，为了解阀门内部流场分布，探寻各流动参数的变化规律提供了便捷的方法。

本文通过详细分析锥面结构特征，给出影响阀芯锥面的3个几何参数关系，利用FLUENT流体分析软件，详细分析了锥面结构变化对阀门内部流场的影响。研究结果可为同类阀门的设计和试验提供借鉴。

1 阀芯几何特征分析

1.1 控制阀的流量特性

流量控制阀门最重要的标准之一是它的流量特性。控制阀的流量特性取决于它固有的流量特性。固有的流量特性表示为在恒温和阀门两边压力降不变的情况下，通过阀门的流量与控制元件位置（推杆行程）的函数关系。……