管道阀门对液体流动特性影响的数值研究

来源：计量学报杂志2020年第12A期北京时间：

作者：季杰强,郑建英,余松青,吴晓杰,程乐鸣

单位：1. 浙江省计量科学研究院, 浙江 杭州 310018; 2. 浙江大学 热能工程研究所 能源清洁利用国家重点实验室, 浙江 杭州 310027;

摘要：为研究管道阀门开度对管内流体流动特性的影响,采用CFD方法对带阀门的圆形管道开展3D建模计算,并应用动网格技术实现管道中阀门的开关过程。首先,对阀门全开状态下的圆管流动进行数值模拟,并与文献中的实验数据进行对比,结果表明采用标准 k-ε湍流模型得到的模拟结果与实验值最接近。在此基础上,进一步计算不同阀门开度下,圆管截面的流场分布特性。模拟结果表明:阀门开度的变化会对下游流场产生明显影响,但该影响会随着距离的增加逐渐减弱,直至临界距离处。在阀门下游,管道截面存在高流速与低流速的明显分层,对于不同阀门开度,流速分层形态不同。随着开度的减小,临界距离先增大后减小,最大值出现在开度50%处。

关键词：计量学; 水流量; 阀门开度; CFD模拟; 流场

基金资助：浙江省市场监督管理局NQI项目(20190105)