闵 为，李 成，王金林，段 沛，霍为佳

(兰州理工大学 能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050)

引言

超纯水隔膜阀是在传统阀门的阀芯上安装一种特殊材料制成的隔膜，具有耐化学腐蚀、结构简单、低离子析出等优点，广泛应用于半导体、航空航天、生命科学等领域[1-2]。

20世纪80年代起，国外学者为提高隔膜阀的使用寿命，对隔膜阀结构进行了一系列的优化。TSUTOMU S等[3]将隔膜设置为多层形式：镍合金、不锈钢、合成树脂等(3个隔膜层材质不需相同)，采用多层膜的结构增加隔膜寿命。TOSHIAKI I等[4]采用了柔性隔膜，并与链接机构紧密贴合，防止隔膜褶皱，以延长隔膜的使用寿命。JOHNSON M W等[5]在堰部下面增加一个支承构件，有效防止堰和其他阀元件因受力形成翘曲和蠕变，延长了隔膜阀的使用寿命。GASHGAEE I等[6]通过在活塞和隔膜连接端开孔，采用气压分布压紧隔膜，使隔膜闭合紧密，减少气泡产生，降低隔膜所受应力，延长了隔膜的使用寿命。PEDERSEN等[7]采用夹断式的流道结构，减少了流阻和压强。在管道中心设置一立柱，可以减少弹性件的变形，延长隔膜寿命。文献[8]将隔膜制作成向着阀座微微凸起的形状，同时阀座相应地向着薄膜凹进设计，用增大表面的支撑力的方式来延长隔膜的使用寿命。

超纯水隔膜阀在国内的研究起步晚于国外。张逸芳等[9]提出了运用CFD进行隔膜阀流量系数仿真计算过程中的关注点，分析了隔膜阀流量系数仿真计算结果及其计算精度。文献[10]采用在阀盖上开设通孔，通孔上方连接指示盒，并设置有指示杆的方法，提出了一套检测隔膜是否失效的方法。……