球阀阀口气穴流场的数值模拟与实验研究

简介

将RNG k-ε湍流模式与多相流技术相结合,对球阀阀口的三维气穴流场进行了数值模拟,计算了小球在对称位置与非对称位置的气穴流场.运用高速摄像机观察了阀口附近的气穴现象,与模拟结果比较,相当吻合.对球阀有无气穴现象分别进行了噪声测试和频谱分析.实验结果表明阀口气穴现象以2500 Hz的频率周期性地发生,小球及小球弹性系统在轴向的固有频率远小于2500 Hz,而且频率2500 Hz对应的噪声级很高.比较了数值模拟得到的对称与非对称气穴区域与实验观察到的气穴云变化.进一步预测阀的横向振动使得气穴现象周期性发生.