李连翠， 王周杰， 张 含， 龚胜泉， 刘春玲

(上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海 200240)

调节阀是过程工业(如电力、能源和石油化工等行业)装备中必不可少的一种调节流量和压力的设备，且随着过程工业向高参数、大型化、高要求方向发展，与之配套的调节阀也向高参数、大型化、高可靠性等方向发展。核电站系统中的调节阀亦是如此，高压差、高流速工况下阀门容易发生空化，从而对阀门的关键部件造成损伤，最终导致阀门密封失效或者调节功能失真，同时还会产生很大的噪声和振动，甚至严重影响与阀门相连接的管道的使用寿命。因此，调节阀抗空化设计一直是核电站阀门国产化进程中的难点[1]。

学者及工程技术人员常用工程经验、试验或者数值模拟的方法来研究调节阀内部空化原理及危害，并对阀门进行了相应的改进[2-9]，以提高调节阀的抗空化能力，进而提高阀门的调节精度和使用寿命。在多数工况下，阀门内部空化很难完全避免。目前大部分的防空化研究成果能够有效地减少空化的总量，但不一定能够避免或者减轻空化对阀门关键部位(如密封面和套筒调节阀窗口等)的空化损伤。

笔者以某核电站调节阀为研究对象，采用CFX软件对该阀门结构优化前后的空化情况进行数值研究，重点对比分析了结构优化前后空化位置转移的情况以及阀门关键部位的空化率变化情况。

1 空化原理

液体流经阀门等节流元件时，由于流道节流作用，流体介质速度增大的同时静压降低。……