先導(dǎo)式深海通海閥流阻系數(shù)及開閥力研究

劉少剛，鄭大勇，程千駒（哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001）

先導(dǎo)式深海通海閥流阻系數(shù)及開閥力研究

劉少剛，鄭大勇，程千駒
（哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001）

閥門的流阻系數(shù)和開啟力是評價閥門性能的最重要參數(shù)，針對先導(dǎo)式通海閥內(nèi)流道降噪優(yōu)化前后對于這兩個參數(shù)的影響，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)CFX軟件對不同外部工作壓力及開度下的兩種流阻系數(shù)進(jìn)行仿真與試驗(yàn)分析。分析結(jié)果表明：在閥門具有較小開度及完全開啟時，優(yōu)化后流道流阻系數(shù)小于原流道。同時，對有先導(dǎo)孔和無先導(dǎo)孔的通海閥用CFX軟件在不同開度下進(jìn)行靜分析，并依據(jù)實(shí)際閥桿軸向力影響面確定了軸向力提取面組，提取兩種情況下、不同位置閥桿軸向力。分析結(jié)果表明：先導(dǎo)孔有助于減小閥門的開閥力，且有先導(dǎo)孔時，閥門的最大開閥力僅為無先導(dǎo)孔時的1/2.通過試驗(yàn)對仿真得到的開啟力進(jìn)行了驗(yàn)證，仿真與試驗(yàn)結(jié)果具有非常好的相符性。

兵器科學(xué)與技術(shù)；先導(dǎo)式；通海閥；流阻系數(shù)；開啟力

0　引言

各類閥門的主要功能是根據(jù)需要對通過的流體的流量、壓力和流動方向進(jìn)行調(diào)整和控制，調(diào)節(jié)過程中要求其有較好的可操作性、控制可靠性，流阻小。為了滿足流阻小及易操作，人們采用試驗(yàn)的方法研究了截止閥各種開度下流阻系數(shù)[1]繪制了液控蝶閥的完整流阻系數(shù)曲線[2]、分析了ZVF調(diào)節(jié)閥不同閥瓣型線對局部流阻的影響[3]，運(yùn)用ANSYS分析了流場的壓力分布計(jì)算了不同開度、進(jìn)口速度和內(nèi)徑下閘閥的阻力系數(shù)[4]，分析了開啟速度、高度及工作水壓等各種因素對水閥開啟力的影響[5]，給出了閥門扭矩連續(xù)測試試驗(yàn)裝置[6]?！?br>