氣動調節閥在氣力輸送系統中的應用原理

在現代自動控制中，控制閥起著重要的作用。正確分配和控制流動的液體、氣體或固體粉末需要一個控制閥來完成輸送能力和效率的關鍵因素。今天我們將對氣力輸送系統中的控制閥進行研究和分析。

1.是調速閥的型號。考慮到閥內流動為對稱結構，建立了三維軸對稱模型，節省了計算資源。

2.根據閥門的幾何特性，對復雜的流道和節流閥進行了部分的預細化。在迭代過程中，使用壓力梯度和速度梯度作為自適應函數來自適應地細化網格，這有助于提高解的特異性。

3.利用CFD軟件對閥內流場進行了模擬，給出了流場壓力分布和速度虧缺圖的可視化結果，有助于改善流道。

4.為了研究氣動調節閥在不同工況下的工作特性，采用進出口壓力作為不同開度條件下的邊界條件。

5.示出了在不同流量輸出的同一開口處的控制閥閥芯的入口壓力。

6.可以看出，當開度固定時，入口壓力隨流量的增加而增大。特別是當開口很小時，進口處的壓力會急劇增加。此時，閥內節流閥的*小壓力將低于大氣壓力，汽蝕甚至空化將發生，這將影響流體的流動線性度。在實際選擇控制閥時應避免這種情況，當開度較大時，因流量增大而引起的壓力變化會逐漸減小。

7.作用在閥芯上的不平衡力直接關系到研究氣動控制閥的控制裝置特性和閥的性能特性所需的參數，因此有必要研究作用在控制閥上的不平衡力。然而，由于閥芯在中間位置的不平衡力難以用公式表示，因此當閥芯完全關閉時，將閥芯的靜不平衡力作為控制閥的執行器的設計依據是不準確的。所謂控制閥的不平衡力，是指流體在閥芯上的軸向合力，具有直線行程。因此，閥內的流場壓力分布沿閥芯的表面積集中，這是閥芯的軸向合力，即控制閥的不平衡力。

8.通過對氣動控制閥內流場的模擬，可以得到閥內流場任意位置的壓力和速度。在有限的空間內，根據流場特性，給出了一個具有代表性的可視化圖。圖5和圖6分別是25毫米芯孔、閥軸對稱平面的流場壓力分布和速度損失圖。

9.在節流口處，由于節流面積減小、流線收縮、速度增大、動能增大和壓力降低，出口轉輪拐角處的壓力值很低，容易產生氣穴現象，需要改進。

10.閥芯底部有渦流和閥出口處的轉角流道。流量損失較大，應考慮流道的優化。