张皓男，王国峰，赵巧男

（辽宁省洁净燃烧发电与供热技术重点实验室，辽宁 沈阳 110136）

1 引言

从阀门发明到今天，人们一直在苦苦追寻一种阀门，这种阀门能够集调节性能好，结构简单，流体阻力小，密封严密可靠，开关方便等优点于一身，而V 型球阀就是追寻的结果之一。虽然现在已有的V 型球阀大多数情况下接近等百分比流量特性，但是这些V 型球阀的等百比特性，仅在相对开度较大时，才能保证很好，反之，则不能保证。因此优化阀芯形状，以达到优化等百比特性的目的，已经越来越成为现在阀门研究领域最想也是最难攻破的一道关卡[1-5]。

为了得到更好等百比特性的V 型球阀，国内外的研究团队对其进行了大量的研究。文献[6-7]利用CFD 软件为工具，探究在不同开度下的流量特性，进行模拟分析，并得到了相关数据，同时介绍了测试V 形球阀阀内流量特性试验的设备装置；文献[8]利用FLUENT 软件对球阀内部三维流场进行数值仿真模拟；国立台湾科技大学文献[9]对球阀在不同结构参数下进行流量特性和流动型态试验，并对数据进行研究讨论，以探究气蚀现象的成因；文献[10]利用LDC 以及FLUENT 软件对V 型球阀的流量特性进行了仿真模拟。以上所有相关研究中，均是通过数值仿真模拟或试验的方式来测试阀芯的流量特性，并对其数据进行全面分析。针对V型球阀的设计优化的研究相对较少。

提出V 型球阀阀芯优化设计方法，并使用DN50V 型球阀阀芯进行优化设计验证分析，首先运用数值仿真分析方法计算原始设计流量、原始等百比流量特性、V 型阀理论流量；……