排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2019, Vol. 37 Issue (5): 441-446    DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.17.0057
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三通调节阀分流比及内部流动特性分析
孙彩珍,李红*,汤攀
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013
Analysis of diffluence ratio and internal flow characteristics of three-way control valve
SUN Caizhen, LI Hong*, TANG Pan
National Research Center of Pumps, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China
 全文: PDF (3133 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为探究三通流量调节阀的分流比及内部流动特性,应用标准k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,对其内部流场进行三维流道数值模拟.通过改变进口流量及阀芯旋转角度等条件,研究三通调节阀内部流动特性及分流比的变化规律,模拟和试验结果能够很好地吻合.研究结果表明:阀芯旋转角度介于15°~75°时三通流量调节阀能有效分流;随着调节阀角度的增大,水平分流比先增大,在35°左右增大到0.55附近,之后开始减小,在55°左右减小到0.40附近,最后持续增大到1.00,这种变化趋势与水平出流面积占总出流面积的比率变化相同;进口压力随着调节阀角度的增大先增大后减小,在45°左右达到峰值,压力曲线以45°为对称线呈对称形状,这种变化趋势与阀门调节部分入口过流面积的变化相符;在阀门进口段与阀芯的连接部分过流面积收缩节流,导致该处流速最高、阀门进口管部分压力最高.
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孙彩珍
李红*
汤攀
关键词三通阀   分流阀   流量调节   特性曲线   湍流模型     
Abstract: To investigate the diffluence ratio and internal flow characteristics of a three-way control valve, the SIMPLE algorithm was used to simulate the internal flow field by using the standard k-ε turbulence model. By changing the inlet flow rate and the rotational angle of valve core, the internal flow characteristics and the diffluence ratio variation laws were studied. The simulated and experimental results are in good agreement each other. The results show that the valve can shunt effectively when the rotational angle varies from 15° to 75°. With increasing angle, the horizontal diffluence ratio increases at first to 0.55 at 35°, then decreases to 0.40 at 55°, finally keeps increasing to 1.00. This variation tendency agrees with the change in the ratio of the horizontal outflow area to the total outflow area. With increasing angle, the inlet pressure increases firstly and then decreases but reaches the peak at about 45°, the pressure curves are generally symmetrical about 45° line. This change tendency is consistent with the entrance flow area of the regulating part. The flow area contracts in the connection part between the inlet and the core, and the throttling leads to the highest flow velocity there and the highest pressure at the entrance.
Key wordsthree-way valve   flow divider   flow regulation   performance characteristics   turbulence model〓   
收稿日期: 2017-03-20;
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51679109)第一作者简介:孙彩珍(1992—),女,山西吕梁人,硕士研究生(18260620885@163com),主要从事流体机械及排灌机械研究
引用本文:   
孙彩珍,李红*,汤攀. 三通调节阀分流比及内部流动特性分析[J]. 排灌机械工程学报, 2019, 37(5): 441-446.
SUN Cai-Zhen,LI Hong-*,TANG Pan. Analysis of diffluence ratio and internal flow characteristics of three-way control valve[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2019, 37(5): 441-446.
 
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