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東莞市工搜電子有限公司
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SMC電磁閥流量特性分析
2017-9-22 閱讀(2362)
SMC電磁閥流量特性分析
SMC電磁閥計算結(jié)果及分析
SMC電磁閥的流量特性曲線（◆ 理論流量特性，■ 模擬流流量特性通過計算可得到閥門理論流量特性曲線；應(yīng)用 FLUENT 對不同開度的流道模型進行數(shù)值模擬，即可得到模擬流量特性曲線。2 曲線如圖 3 所示。從圖中可以看出，理論曲線與模擬曲線的趨勢是基本一致的。由于理論流量特性曲線是理想狀態(tài)下的期望特性，而實際中的閥門，局部阻力和流態(tài)會因閥門開度的改變而發(fā)生變化，且引起變化的因素非常復(fù)雜，很難找出確定的規(guī)律，所以通過理論公式計算得出的理論流量特性曲線與實際的模擬曲線有一定的偏差，但趨勢基本一致，并且模擬流量特性曲線與實驗結(jié)果更加貼近。因此隆FLUENT 軟件適合分析閥門內(nèi)部流場，可用來對流場進行進一步分析研究。
所求解的基本方程是三維不可壓 N-S 方程，湍流模型采用標(biāo)準 κ-ε 模型。離散方程的求解方法采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上的 SIMPLE 算法，二階迎風(fēng)格式。速度壓力場采用隱式的全場迭代解法。閥門內(nèi)的流質(zhì)為水，邊界條件規(guī)定壓力進口和壓力出口。
SMC電磁閥流量特性分析
1.流向分析
SMC電磁閥開度分別為 100% 和 30% 時流開型流向的對稱面速度矢量見圖 6 和圖7。從兩圖中可以看出，在閥腔中背對出口的一側(cè)，都產(chǎn)生了明顯的漩禍，這會產(chǎn)生較大的能量損耗，增大阻力系數(shù)。這說明流開型易在閥腔內(nèi)產(chǎn)生漩渦，造成能量損失。應(yīng)用 FLUENT 軟件對該閥門全開流道模型進行了流閉型流向的數(shù)值模擬，得到對稱面上的速度矢量如圖 8 所。從圖 8 可以看出，閥腔內(nèi)幾乎沒有漩渦，說明流閉型流向可大大避免漩渦的產(chǎn)生，減少能耗。
2.流場分析
SMC電磁閥通常選擇流開型（即底進側(cè)出）流向。在進口壓力為 1.6MPa，出口壓力為 1.5MPa 的條件下，該調(diào)節(jié)閥全開時對稱面上的壓力等值線和速度等值線如圖 4、圖 5 所示。從圖中可以看出，進口的壓力和速度都比較均勻；當(dāng)水流通過閥芯與閥座之間的節(jié)流處時，由于流通面積突然減小，壓力減小，速度增大，并且靠近出口一側(cè)的節(jié)流處的速度要明顯大于另一側(cè)，即減壓增*果明顯；水流通過節(jié)流處后流向出口，壓力和速度又趨向均勻。
