套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究

来源：机床与液压杂志2022年第15期北京时间：

作者：王伟波，郝娇山，周忠云，张丽芳，张建伟

单位：重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所，重庆川仪调节阀有限公司；重庆川仪自动化股份有限公司技术中心调节阀研究所，重庆川仪调节阀有限公司；重庆川仪调节阀有限公司；重庆川仪调节阀有限公司；重庆川仪调节阀有限公司

摘要：针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点，根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论，对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-Cv，max (44)套筒调节阀和DN200-Cv，max (275)套筒调节阀为例，基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件，分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真，得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%，满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明：阀门在5%和10%开度时，试验流量系数和理论流量系数误差较大；在20%~100%开度时，试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内，且流量控制精度较高；节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大；理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合，验证了所提方法的正确性。

关键词：节流窗口型线;参数化设计;流体仿真

基金资助：国家科技重大专项项目（2019ZX06002026-005）