为了解决V型球阀在相对较小开度下等百分比特性较差的问题,首次提出了一套对V型球阀阀芯的设计优化流程。该流程采用数值模拟、样本均值评估及面积平均等效法来计算DN50V型球阀阀芯等百比特性系数RQ,并用实验来验证流程的合理性,进一步推广到其他型号的球阀中。结果表明,原始DN50V型球阀阀芯在开度28.6%到7.1%区域不符合等百比特性,经优化设计后球阀阀芯的等百比特性系数RQ得到了有效改善,提升水平接近一倍多,并且通过试验测量所得等百比特性系数超出优化设计结果;进一步在DN80V型球阀阀芯中进行推广,可知这种优化设计方法具有普遍适用性;V型球阀阀芯设计优化方法效率高、数值可靠,能够提升阀芯流量控制水平,提高阀芯设计能力。

为了解决V型球阀在较小开度情况下调节性能不够稳定的问题,对V型球阀阀芯进行数值模拟分析,并提出了一套优化流程。采用数值模拟方法计算DN50V型球阀阀芯等百分比特性系数R_Q,判断其调节能力,并以球阀流量特性试验来验证该流程的合理性。结果表明原始DN50型V型球阀阀芯在相对开度从28.6%到7.1%范围内等百分比特性较差,经优化设计后其等百分比特性系数R_Q得到了有效改善,其方差从832.3降到104.1,球阀的调节稳定性变优;流量特性试验所得的等百分比特性系数R_Q与优化设计得到结果相吻合,进一步证明了修改后阀芯结构的可靠性。