煤液化技术是保障我国能源安全和稳定供应的有效途径,而热高分调节阀是该技术的核心设备。提出了一种基于非负矩阵因子分解NMF和过程层析成像PT的调节阀流场重构方法,用于快速准确地重构高压工况下的调节阀流场。首先,计算高压工况下调节阀流场分布特征,建立高压工况下的调节阀CFD样本数据库。其次,利用NMF非负矩阵因子对样本数据进行分解,提取表征流场特性的基向量。然后,通过线性组合基向量和过程层析成像技术PT,实现了调节阀流场的快速重构。最后,分析重构流场与仿真流场的误差,验证了该方法的准确性和可行性。实验结果表明,本研究提出的流场重构方法能够准确地、快速地重构流场,大大缩短流场重构所需时间。

从汽蚀发生的过程原理出发，分析了国内防汽蚀高压调节阀在设计中常用的主要思路，探讨现实生产中存在常被忽视的汽蚀问题的形成机理，并结合实际剖析国产阀门的结构特点，提出解决对策。

根据高压调节阀在实际运行工况中压降要求,运用流体力学相似理论的基本原理设计出满足工况、不同结构的串、并联迷宫流道模型,并建立了可视化试验系统。运用流动显示技术将内部流场以直观的图像形式展示出来,并对流动图谱进行采集。通过对流动图谱的处理和分析,得到了串、并联迷宫流道的速度分布,绘制迷宫流道内部流场的速度分布图,同时对速度分布的特点给予详细阐述;探明了迷宫流道内易汽蚀部位,对典型漩涡区进行了整体效果分析。