近年來(lái)，隨著計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，采用數(shù)值模擬手段對(duì)復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)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(diǎn)是可以模擬和展現(xiàn)調(diào)節(jié)閥真實(shí)工作在高溫高壓狀態(tài)下時(shí)其內(nèi)部流動(dòng)參數(shù)的變化和分布規(guī)律，尤其對(duì)全負(fù)荷變化范圍都可以進(jìn)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(dòng)數(shù)值模擬研究還達(dá)不到實(shí)際要求，但在設(shè)計(jì)前首先進(jìn)行調(diào)節(jié)閥全工況范圍的三維真實(shí)工作參數(shù)和介質(zhì)的數(shù)值模擬研究不僅彌補(bǔ)了試驗(yàn)研究的短缺，更重要的是可提供試驗(yàn)無(wú)法獲得的數(shù)據(jù)。如為設(shè)計(jì)人員提供全面完整的流場(chǎng)信息，從而為降低流動(dòng)損失、改善閥門(mén)穩(wěn)定性提供思路，并能預(yù)測(cè)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行實(shí)況。新的設(shè)計(jì)方法應(yīng)該是先選出多種閥門(mén)型線組合方案，然后進(jìn)行大量的數(shù)值模擬，從計(jì)算結(jié)果中獲得一定量指導(dǎo)性依據(jù)后，針對(duì)不同使用要求和配汽方式再進(jìn)行內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以完善設(shè)計(jì)。模化試驗(yàn)僅對(duì)典型工況和挑選的閥門(mén)型式進(jìn)行。最終結(jié)合試驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)形成完整的設(shè)計(jì)方案，其設(shè)計(jì)流程如圖1 所示。本思路對(duì)完善傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不僅必要，而且完全可行，既可節(jié)省大量的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，又可使設(shè)計(jì)水平顯著提高。

圖1 調(diào)節(jié)閥新設(shè)計(jì)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(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法，并且對(duì)某特定工況下的調(diào)節(jié)閥流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在充分掌握閥門(mén)流動(dòng)特性和細(xì)節(jié)流動(dòng)信息的基礎(chǔ)上，對(duì)閥內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行初步優(yōu)化……

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