可調(diào)式動(dòng)態(tài)流量平衡閥結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及試驗(yàn)研究

侯建軍 ，胡 洋 ，李 斌 ，李樹勛 ，吳翰林

（1.蘭州理工大學(xué)，蘭州 730050；2.機(jī)械工業(yè)泵及特殊閥門工程研究中心，蘭州 730050；3.武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，武漢 430205）

0 引言

可調(diào)式動(dòng)態(tài)流量平衡閥作為一種自力式流體控制元件，是解決水利失調(diào)問題的一種可靠方案［1-7］，廣泛應(yīng)用于室外熱網(wǎng)系統(tǒng)、室內(nèi)供暖系統(tǒng)。平衡閥在國(guó)外雖然已有多年的應(yīng)用歷史，但現(xiàn)有產(chǎn)品的流量控制精度未能控制在±5%的誤差范圍之內(nèi)。國(guó)內(nèi)動(dòng)態(tài)流量平衡閥產(chǎn)品以仿制為主，目前有關(guān)可調(diào)式動(dòng)態(tài)流量平衡閥動(dòng)、靜態(tài)特性數(shù)值模擬和試驗(yàn)的研究較少。

閥門的動(dòng)、靜態(tài)特性的研究主要集中在自力式閥門領(lǐng)域［8-11］，HUANG 等［12］利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)了速度控制閥的進(jìn)出口壓差和流量特性曲線、液壓力和彈簧力特性曲線，并采用Simulink對(duì)調(diào)速閥進(jìn)行建模，將參數(shù)值代入建模進(jìn)行仿真驗(yàn)證。彭育輝等［13］通過構(gòu)建某車用雙級(jí)CNG減壓閥各個(gè)腔體的仿真分析模型，獲得了影響出口壓力響應(yīng)過程穩(wěn)定性的8個(gè)影響因子。采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)上述影響因子進(jìn)行敏感度分析，并對(duì)影響最顯著因子的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。劉君等［14］采用MATLAB計(jì)算得到減壓閥膜片的反力時(shí)程曲線和運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)特性。趙建軍等［15］運(yùn)用MATLAB/Simulink 軟件，選擇四階龍格-庫(kù)塔算法對(duì)多路換向閥其進(jìn)行了動(dòng)、靜態(tài)性能仿真分析。LIU等［16］利用MATLAB/Simulink軟件獲得了深海用壓力補(bǔ)償閥幾何參數(shù)與故障關(guān)閉時(shí)間和閘門終端速度的關(guān)系曲線。

目前為止關(guān)于可調(diào)式動(dòng)態(tài)流量平衡閥整體建模仿真的文獻(xiàn)相對(duì)較少，且隨著用戶對(duì)平衡閥精度要求的提高，現(xiàn)有可調(diào)式動(dòng)態(tài)流量平衡閥已很難滿足許多嚴(yán)苛工況下的需求，故需要通過優(yōu)化現(xiàn)有結(jié)構(gòu)參數(shù)，以滿足更高精度的需求。……