調節(jié)閥種類繁多,不同的調節(jié)閥內部結構及阻力特性差異很大。風圈式風量調節(jié)閥,通過多個重疊弧形鋼片的開合控制過流通道的大小,做到對流量的無極調節(jié),并且過流通道是圓形的。利用數(shù)值模擬方法可以分析閥門的阻力系數(shù),為優(yōu)化閥門結構,減小阻力系數(shù)提供方便。阻力系數(shù)是評價閥門性能的重要參數(shù)。閥門阻力系數(shù)的大小直接影響著管道系統(tǒng)的使用,是設計者和用戶最關心的參數(shù)之一。

在氣體輸送等工程實際中,當自動控制子系統(tǒng)調節(jié)調節(jié)閥開度時,首先通過測定管道的流速形成反饋信號,然后對比當前值與預設值,得出調大或調小判斷,輸出調節(jié)信號,如此循環(huán),逐步當反饋信號逼近調節(jié)信號,這種調節(jié)過程費時,管道運行參數(shù)波動大。如果自動控制邏輯程序內嵌了阻力系數(shù)與閥門開度半徑的函數(shù)關系式,將可以比較精確的得到不同開度下的阻力系數(shù),將大大節(jié)省閥門調節(jié)時間,減小對管道運行參數(shù)的影響,有利于延長自動調節(jié)閥的運行壽命。
對風圈式風量調節(jié)閥建立物理模型,對該閥門的流場及阻力特性進行數(shù)值模擬研究,從壓力分布圖、流線分布圖中詳細地分析風圈式風量調節(jié)閥的流動特點,研究不同開度半徑下閥門的阻力系數(shù),研究阻力系數(shù)與閥門開度半徑的函數(shù)關系,為工程應用和優(yōu)化設計提供依據(jù)。