近年來，隨著計算流體力學(xué)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，采用數(shù)值模擬手段對復(fù)雜流動問題進行研究成為可能。數(shù)值模擬手段不僅可以節(jié)約大量的人力和資金，最重要的特點是可以模擬和展現(xiàn)調(diào)節(jié)閥真實工作在高溫高壓狀態(tài)下時其內(nèi)部流動參數(shù)的變化和分布規(guī)律，尤其對全負(fù)荷變化范圍都可以進行細(xì)節(jié)信息的獲取。盡管調(diào)節(jié)閥內(nèi)的非定常流動數(shù)值模擬研究還達不到實際要求，但在設(shè)計前首先進行調(diào)節(jié)閥全工況范圍的三維真實工作參數(shù)和介質(zhì)的數(shù)值模擬研究不僅彌補了試驗研究的短缺，更重要的是可提供試驗無法獲得的數(shù)據(jù)。如為設(shè)計人員提供全面完整的流場信息，從而為降低流動損失、改善閥門穩(wěn)定性提供思路，并能預(yù)測調(diào)節(jié)閥運行實況。新的設(shè)計方法應(yīng)該是先選出多種閥門型線組合方案，然后進行大量的數(shù)值模擬，從計算結(jié)果中獲得一定量指導(dǎo)性依據(jù)后，針對不同使用要求和配汽方式再進行內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以完善設(shè)計。模化試驗僅對典型工況和挑選的閥門型式進行。最終結(jié)合試驗和運行數(shù)據(jù)形成完整的設(shè)計方案，其設(shè)計流程如圖1 所示。本思路對完善傳統(tǒng)設(shè)計方法不僅必要，而且完全可行，既可節(jié)省大量的試驗經(jīng)費，又可使設(shè)計水平顯著提高。

圖1 調(diào)節(jié)閥新設(shè)計思路的流程圖

        基于上述思路，文中將介紹調(diào)節(jié)閥三維流場的數(shù)值計算方法，并且對某特定工況下的調(diào)節(jié)閥流場進行數(shù)值計算。在充分掌握閥門流動特性和細(xì)節(jié)流動信息的基礎(chǔ)上，對閥內(nèi)流場進行初步優(yōu)化……

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