多孔套筒式控制阀对于降低噪声有很好的效果,而双层多孔套筒可以进一步提升降噪性能。为研究套筒间距和套筒厚度对双层套筒式控制阀气动噪声的影响,建立了双层套筒式控制阀数值模型;对不同套筒间距及不同套筒厚度模型的模拟结果进行比较。结果表明,套筒间距对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较大,且随着套筒间距增大,在小开度情况下降噪效果更加明显;套筒厚度对于双层套筒式控制阀的气动噪声影响较小。研究结果对套筒式控制阀内套筒结构设计有重要的参考意义。

凝结水气动主调节阀在使用过程中,空化系数较低,易产生空化现象,造成阀门振动且内件损坏。为避免凝结水气动主调节阀在较低空化系数时产生大面积的空化现象,需设计出合理的多级降压结构防止阀门内部产生大面的空化。为解决该问题,阀门拟采用分段三级孔式套筒结构的阀门节流组件。为验证其防空化效果,采用对比验证的方式,通过Fluent对单级套筒阀门和分段式三级套筒阀门做流体仿真模拟实验,对比其空化产生的汽相体积、质量。结果发现,在同种工况条件下,分段三级套筒阀门所产生的汽相质量、体积远小于单级套筒阀门空化所产生汽相的质量、体积,因此判定,分段三级的多孔式调节阀针对此种工况,有较好的防空化效果。

针对套筒调节阀节流套筒设计难点,根据调节阀流量方程和流量特性的相关理论,结合开孔几何设计方程,对其等百分比流量特性的节流套筒开孔进行参数化研究。以可调比为50∶1的DN50(Cvmax24)、DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀为例,进行多孔节流套筒的设计。采用Fluent仿真软件,分别对3台调节阀10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%开度时的模型进行仿真试验。结果表明:DN50(Cvmax 24)套筒调节阀除10%开度外,其余开度时仿真和理论流量系数相对误差均在10%以内;DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀所有开度时的仿真和理论流量系数的相对误差均在10%以内,且相对精度较高;理论和试验流量特性曲线高度吻合。研究结果弥补了该套筒调节阀节流套筒设计方法上的不足,为调节阀行业的发展提供助力。