根据已有研究所得到的动水力矩曲线,利用CFD、FLUENT等软件对桁架过流式三偏心蝶阀的动水力矩进行了模拟计算。模拟计算的分析结果表明,蝶阀在70°开度下的动水力矩达到最大值,与经验值相吻合。同时根据模拟结果,对桁架过流式蝶阀进行了结构上的优化,优化前、后的对比分析结果表明,通过优化有效地降低了动水力矩,这对减小蝶阀的操作力矩有积极作用,实现了蝶阀的节能目的。 8强筋来解决刚度问题，而桁架式的蝶板刚好可以满足刚度需求，还可节省部分的材料。本文建模采用的是口径D=200mm，径向偏心α=10mm，轴向偏心e=32mm，偏心角α=12°的三偏心蝶阀模型，蝶板的三维模型如图1所示［4~6］桁架过流式三偏心蝶阀-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机。图1蝶板三维模型将建好的三维模型通过SolidWorks中的布尔运算得到流道的精确数学模型，如图2所示。其中管道的长度是依据AWWAC504推荐取进口长度为2倍的蝶板直径，出口延长段取8倍的蝶板直径。图2流道的三维模型2CFD及流场特性参数2.1动水力矩与操作力矩蝶阀在中间位置时，流体受到蝶板的阻碍，会在蝶板的两侧形成旋流，对蝶板形成流水力矩本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/  ，且此力矩的特性曲线是中间高，两端低。由于流体对蝶板造成的动水力矩始终向着关闭阀门的方向，所以阀门在开启的时候操作力矩要比关闭的时候更大。且根据宋学官和沈洋的有关力矩的研究，蝶阀的水力扭矩最大值发生在70°~80°开度之间，所以本文模拟了65°~80°开度下的流场特性参数，并计算了动水力矩［2，7］。2.2网格的划分计算流体力学（CFD）作为流体模拟的重要手段，可以解决流体力学中很多复杂问题。首先在计算之前要对三维模型进行网格的划分，网格的质量是影响模拟精度的重要因素。理论上来讲，网格划分的越细，单元数越多，最后模拟的结果精确度肯定会更高，但是对计算机的要求也比较高，花费的时间也比较多。所以在手册的指导下，对模型进行了合理的划分，在蝶板部分进行了加密，其中4种开度下的网格数量如表1所示。表14种开度下的单元数与网格数开度60°70°阀前压力增值，进而影响到最大静水压头和动水力矩。同时对迎水面的筋板和密封面边缘处进行倒圆角，迎水面的改进可以直接减少介质流动的阻力，从而影响到动水力矩。改进后的三维模型如图5所示。图5优化后的蝶板模型对改进后的模型进行参数的测量和计算，结果如表6，7所示。表6改进后流量特性参数开度净压差（kPa）流量（m7改进后计算结果开度60°70°75°80°动水力矩（N·m）模拟数据、后蝶板迎水面的压力与速度涡旋对比如图6~9所示。图6优化前压力云图图7优化后压力云图图8改进前速度涡旋云图图9改进前速度涡旋云图根据计算的结果，70°左右的动水力矩最大，模拟值与计算值相吻合。根据优化后的云图可以看出，蝶板迎水面的压力得到了很大的改善，这对动水力矩的减小有着重要作用。同时对比分析改进前后的计算数据和试验数据，动水力矩下降了15%~20%。4结论（1）通过FLUENT分析计算了桁架过流式三偏心蝶阀三个开度下的动水力矩，结果表明70°左右的动水力矩最大，这与实际工程中的结果相吻合。（2）在已有结论的基础上对动水力矩的模拟及计算作出了更加深入的研究，得出了本模型最大值出现的点，具有普遍意义。（3）通过对蝶板结构的改进，蝶板的压力场得到明显的改善，并且动水力矩减小了很多，这桁架过流式三偏心蝶阀-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/