会议专题

电控线性旋转流量调节阀的设计与仿真研究

流量调节阀是广泛应用于各种流量装置中的调节设备,因此提高其线性度和重复性是一项十分重要的课题。其动力机构是电动执行机构或气动单元,在定位器的控制下带动阀芯转动。流体通过阀芯和阀口的干涉面积区域流出。各种流量装置中广泛使用流量调节阀,而现有各种阀门普遍存在线性度和重复性较差以及小流量调节困难等缺点.本文设计了一种电控线性旋转流量阀,此阀门采用步进电机控制,具有很好的重复性.通过Matlab初步拟合出阀芯过流曲线,满足阀芯旋转角度与过流面积的线性对应关系;利用SolidWorks画出线性阀的三维简化模型,导入Gambit划分网格;求解收敛后,分析阀芯过流量随开度变化的线性关系,并结合CFD流场仿真对阀芯进一步优化.仿真表明此阀门能够实现流量由10%~100%的线性调节.本文主要通过利用 CFD 技术的对此阀门的阀芯简化模型三维湍流模拟,来验证阀芯的线性度,并结合数值结果对阀芯曲线进行优化,使其满足理想的线性流量特性。结果表明,阀芯的结构设计基本合理。此阀门以其良好的线性度和重复性,提高了流量调节性能,满足了现在工业生产中对流量特性调节的特殊要求,提高了流量标准计量水平,在流量计行业中,也提高了对液体和气体流量的控制水平,为小流量的线性调节开辟新的思路。

流量计量装置 流量调节阀 旋转角度 过流面积 线性特性

徐志鹏 丁芬芬

中国计量学院计量测试工程学院,浙江杭州 310018

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2014年全国流量计量学术交流会

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2014-09-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)