基于中压大口径管道输送梭式止回阀流动特性数值模拟

作     者：张健平 王聪 刘秋霞 王勇 张耀洁 ZHANG Jianping;WANG Cong;LIU Qiuxia;WANG Yong;ZHANG Yaojie

作者机构：西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2019年第47卷第22期

页      面：133-139页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080203[工学-机械设计及理论] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(51308480) 四川省教育厅一般项目(16ZB0136) 西南科技大学博士研究基金项目(17ZX7125) 

主　　题：梭式止回阀 大口径管道 数值模拟 防水锤 

摘      要：为了使梭式止回阀在中压大口径管道输送领域得到更好的利用,利用ANSYS15.0中的流体动力学分析模块Fluent,基于κ-ε标准湍流模型,采用一阶迎风格式的离散方法和压力-速度耦合的Simple算法对梭式止回阀流动特性进行数值摸拟。通过与传统常用的升降式止回阀对比,模拟分析了两种止回阀开启过程中速度、压力和流阻系数变化规律和分布情况。结果表明:相对于升降式止回阀,流体在梭式止回阀中速度和压力分布更均匀,具有良好的对称性,梭式止回阀的速度梯度明显减少,其最大速度约为升降式止回阀的0.45倍;梭式止回阀的流阻系数明显比升降式止回阀的小,当开度为5%~15%时,梭式止回阀流阻系数下降显著,尤其是在开度为5%时,其相对降低量为88.4%,比升降式止回阀多18.9%。因此,梭式止回阀在整个开启过程中不会产生较大的冲击,降低了水流冲击阀瓣的噪声,提高了止回阀的防水锤特性。