運(yùn)用FLUENT 軟件，分析了大口徑蝶閥速度穩(wěn)定流場(chǎng)與速度突變流場(chǎng)的特性。結(jié)果表明入口速度突然由低速變至高速，將引起流場(chǎng)壓力值及流速的瞬間提升，繼而逐漸降低達(dá)到基本穩(wěn)定，其峰值比高速下穩(wěn)態(tài)的壓力、流速值更大。同樣當(dāng)入口速度突然由高速變至低速，將引起流場(chǎng)壓力值及流速的瞬間降低，繼而逐漸升高達(dá)到基本穩(wěn)定，其谷值比低速下穩(wěn)態(tài)的壓力、流速值還低。此外，開度對(duì)突變流場(chǎng)回復(fù)穩(wěn)定性有很大影響。

　　1、概述

　　蝶閥多用于各種流體介質(zhì)的輸送管道，起著調(diào)節(jié)和截?cái)嘟橘|(zhì)的作用。蝶閥性能對(duì)流體的輸送起著至關(guān)重要的作用，而對(duì)其流場(chǎng)的分析是研究蝶閥性能的基礎(chǔ)。蝶閥流場(chǎng)的實(shí)際流動(dòng)情況比較復(fù)雜，例如閥門迅速啟閉、壓力不穩(wěn)或遇到障礙等都會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)速度突變或漸變。本文利用FLUENT 軟件先分析蝶閥在穩(wěn)態(tài)下的流動(dòng)性能，在此基礎(chǔ)上考慮速度突變的情況，對(duì)蝶閥瞬態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行分析，了解其內(nèi)部流場(chǎng)的詳細(xì)情況，作為流場(chǎng)在速度復(fù)雜變化情況下的分析基礎(chǔ)，以指導(dǎo)蝶閥的設(shè)計(jì)，改善其流動(dòng)狀況。

　　2、基本計(jì)算方程

　　對(duì)于所有流動(dòng)，都需要求解質(zhì)量和動(dòng)量守恒方程，若流動(dòng)中還包含傳熱或可壓性流動(dòng)，需要增加能量守恒方程。對(duì)于湍流問(wèn)題，還需要選擇求解相應(yīng)的湍流模型。

　　2.1、連續(xù)性方程

　　連續(xù)性方程即質(zhì)量守恒方程。任何流動(dòng)問(wèn)題都必須滿足質(zhì)量守恒定律。連續(xù)性方程是基于流場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)尺寸的微元體所建立的質(zhì)量守恒微分方程。流動(dòng)的連續(xù)性方程為

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　(1) 對(duì)比不同開度的穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)，開度增加引起流道變寬，流體對(duì)過(guò)流處沖擊減小，速度及壓力最大值均將減小，而且流動(dòng)的不均勻性減弱，壓力分布越均勻，能量損失越小。

　　(2) 當(dāng)速度突然增加后，壓力迅速變化，整個(gè)流場(chǎng)速度也隨之變化。整個(gè)變化過(guò)程內(nèi)，無(wú)論壓力還是速度都出現(xiàn)先增后減直至穩(wěn)定的過(guò)程，局部流場(chǎng)也有所變化。恢復(fù)原速度的過(guò)程中，壓力與速度值逐漸降低直至穩(wěn)定�？梢娺@與突變過(guò)程并非單純相反。

　　(3) 當(dāng)入口速度由低速突變至高速時(shí)，蝶閥流場(chǎng)的速度最大值及壓力都會(huì)迅速增高，其峰值比高速下穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)的壓力、速度值更大，更容易帶來(lái)沖擊、振動(dòng)和噪聲。

　　(4) 當(dāng)入口速度由高速突降至低速時(shí)，蝶閥流場(chǎng)壓力會(huì)迅速降低，其谷值比低速下穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)的壓力值更小，更容易導(dǎo)致氣蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，引起局部液壓沖擊，影響蝶閥的性能。

　　(5) 速度突變后，蝶閥流場(chǎng)回復(fù)穩(wěn)定的快慢與開度的大小有關(guān)。開度越大，回復(fù)穩(wěn)定的速度越快。