不同彈簧剛度系數(shù)下單向閥關(guān)閉過程仿真

鄒 亮，胡光忠，文華斌，徐新建，蒲 凡

不同彈簧剛度系數(shù)下單向閥關(guān)閉過程仿真

鄒 亮，胡光忠，文華斌，徐新建，蒲 凡

(四川理工學(xué)院，四川自貢 643000)

針對現(xiàn)有單向閥在不同彈簧剛度下瞬態(tài)關(guān)閉仿真分析的不足，本文利用FLUENT軟件中動網(wǎng)格技術(shù)對單向閥關(guān)閉過程進(jìn)行數(shù)值仿真，得到了在不同彈簧剛度系數(shù)作用下，閥芯的關(guān)閉速度，關(guān)閉的總時(shí)間以及閥芯前后的壓差情況。分析結(jié)果表明：當(dāng)入口壓力一定時(shí)，彈簧剛度系數(shù)越大則關(guān)閉越快，關(guān)閉時(shí)間越短，閥后產(chǎn)生的壓差越大，當(dāng)彈簧剛度系數(shù)一定時(shí)，閥芯的速度先增加后減小，最終速度減小到零。該仿真對合理選擇單向閥的彈簧剛度具有一定的指導(dǎo)意義。

計(jì)算流體力學(xué)；動網(wǎng)格；彈簧剛度；流場特性

1 前言

單向閥主要由彈簧、閥芯和密封口等部件構(gòu)成。當(dāng)上游壓力高于下游壓力一定值時(shí)，閥門開啟；當(dāng)下游壓力高于上游壓力一定值時(shí)，閥門關(guān)閉。根據(jù)單向閥只允許流體介質(zhì)沿一個(gè)方向流動的特點(diǎn)，在石油、化工、核工業(yè)、水電等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，流體流經(jīng)閥芯時(shí)，與閥芯之間的相互作用問題為流固耦合振動問題［1，2］。在開啟或關(guān)閉過程中，閥芯周圍的流場變化劇烈，由此產(chǎn)生的水擊壓力是不容忽視的，此問題吸引了廣大學(xué)者的興趣，這使得單向閥的設(shè)計(jì)及應(yīng)用都得到了極大的發(fā)展。文獻(xiàn)［3～5］動態(tài)模擬了單向閥在不同彈簧剛度系數(shù)時(shí)的開啟過程，得到了開啟過程中閥芯的位移及運(yùn)動規(guī)律。……