韩栋 江鑫 吴晗

（江苏苏盐阀门机械有限公司，江苏 盐城224500）

0 引言

闸阀是采油、采气井口装置中的重要组成部件。闸阀的内腔形状复杂，流体介质在流经流道时会产生漩涡、回流等现象，加剧闸板、阀座及阀体中腔的腐蚀、振动和磨损，降低闸阀的服役寿命。阀体和闸板是超高压闸阀的核心零件，冲蚀磨损是其主要损伤形式之一。闸板作为闸阀启闭过程中的重要密封元件，其表面的冲蚀磨损会直接影响密封的可靠性。因此有必要研究闸阀在启闭过程中的冲蚀磨损行为。

材料固体表面与流体中固体颗粒在流体流动中发生接触，并且在接触中使固体材料发生耗损[1]。冲蚀磨损造成由多种因素造成，比如，流体的速度和性质、流体内颗粒物的浓度、大小、形状以及冲击角度等[2]。当前主要应用以下2种手段改善构件表面的冲蚀磨损[3，4]：一是使用耐磨材料或镀耐磨材料对壁面进行改性处理以提高壁面材料的抗磨性；二是改变流道截面形状来改善近壁面流场，减小颗粒的速度并改变冲击方向，减轻颗粒对壁面的冲蚀。

本文拟采用数值仿真方法，模拟不同开度下闸板及中腔流道的冲蚀行为，分析不同开度时闸阀的冲蚀位置及规律，为闸阀关键零部件表面强化处理提供参考。

1 流体动力学模型及冲蚀模型

1.1 流体动力学模型

闸阀启闭过程中，从闸阀流动及闸阀通道流过介质的连续性方程和动量可由公式（1）和公式（2）表示。其中，ρ为液体密度，kg/m3；u、v、w分别为x，y，z方向的速度分量，m/s；……