为了满足消防水系统的技术要求,需要改善由于原梭式止回阀体和阀瓣轮廓线转折尖锐阀,造成的阀体内流体有较大压力梯度,梭式止回阀震动,流阻大和水锤现象较大的缺点。本文利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进行了优化设计。分析比较了优化前后的宏观速度、静压力和流阻力系数。结果表明优化后的阀体内流道线形曲率半径增大,内轮廓线光滑平顺,流体在阀内的流速稳定,增大了止回阀的流通能力,漩涡强度减小;阀芯受力均匀,流体对阀芯的水击力较小,流动阻力减小;阀门整个开启过程中优化后的止回阀流阻系数至多相对降低量53%,有效提高了防水锤特性。

梭式止回阀作为管道非能动技术的重要组成部分,可以在无外加动力驱动下自动实现管道系统的安全保障作用,能有效降低事故的发生。研究了梭式止回阀阀芯位移磁电传感器阀体和阀芯永磁体的有限元模型建立的方法以及对永磁体进行了二维静态磁场分析。首先在ANSYS中建立阀体及永磁体的二维模型,然后对其定义材料属性、网格划分、施加边界条件,完成有限元模型的建立;然后对阀体及永磁体进行二维静态磁场分析,最终得出梭式止回阀阀芯位移磁电传感器的磁场分布及强度状态。通过ANSYS有限元仿真,验证了梭式止回阀阀芯位移磁电传感器磁路设计方案的可行性。

根据梭式止回阀的结构特点和工作原理，推导出梭式止回阀的边界条件，建立了完整的用于分析水力过渡过程的梭式止回阀水锤数学模型，通过编程计算分析了2种水力过渡过程。算例结果表明：（1）为了达到较好的水锤防护特性，阀门关闭时间应在2—3s之间为宜；（2）完全关阀后逆流量为零，可以防止泵飞逸反转；（3）在关闭的过程中，泵出口处的水锤压头随着阀门的关闭而不断地降低，具有较好的水锤防护特性。