Анализ гидродинамики процесса открытия дроссельной заслонки

Являясь неотъемлемой частью системы управления жидкостью, производительность дисковые затворы существенно влияет на эффективность работы всей системы. В процессе открытия дроссельной заслонки потеря мощности жидкости является ключевым параметром, который отражает потери энергии при прохождении жидкости через дроссельную заслонку. В этой статье будет проведен подробный анализ изменений скорости потока жидкости, кинетической энергии и потери давления на ранних и поздних стадиях открытия дроссельной заслонки.

1. Начальная стадия открытия дроссельной заслонки.

На начальном этапе открытия дроссельной заслонки зазор между дроссельной заслонкой и седлом клапана невелик, что ограничивает пространство для потока жидкости. Из-за узости зазора жидкость вынуждена ускоряться при прохождении через него, чтобы поддерживать постоянный расход. Это увеличение скорости потока приводит к увеличению кинетической энергии жидкости, поскольку кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости.

В это время, хотя кинетическая энергия жидкости увеличивается, потеря давления относительно невелика. Это связано с тем, что на этом этапе на жидкость в основном влияет местное сопротивление между дроссельной заслонкой и седлом клапана. Это местное сопротивление в основном возникает из-за трения между жидкостью и поверхностью дроссельной заслонки и седла клапана, а также вихря и турбулентности жидкости при прохождении через зазор. Поскольку зазоры небольшие, эти местные сопротивления еще не оказали существенного влияния на всю систему трубопроводов, поэтому потери давления относительно невелики.

2. Стадия позднего открытия дроссельной заслонки.

По мере дальнейшего открытия дроссельной заслонки зазор между дроссельной заслонкой и седлом клапана постепенно увеличивается, а также увеличивается пространство для циркуляции жидкости. Это заставляет жидкость течь постепенно медленнее по мере прохождения через дроссельную заслонку, поскольку большее пространство позволяет жидкости проходить с более низкой скоростью, сохраняя при этом постоянный расход. По мере уменьшения скорости потока кинетическая энергия жидкости также соответственно уменьшается.

Однако при этом потери давления стали существенно возрастать. Это связано с тем, что по мере увеличения зазора сопротивление трения между жидкостью и стенкой трубы, а также явления турбулентности и вихря внутри жидкости становятся более очевидными. Эти сопротивления не только исходят из локальной области между дроссельной заслонкой и седлом клапана, но также постепенно распространяются на всю систему трубопроводов. Таким образом, хотя снижение скорости потока снижает потери кинетической энергии жидкости, увеличение общего сопротивления системы трубопроводов приводит к большим потерям давления.

3. Заключение

Путем анализа скорости потока жидкости, кинетической энергии и потери давления в процессе открытия дроссельной заслонки можно увидеть, что существует значительная разница в потерях мощности жидкости на ранних и поздних стадиях открытия дроссельной заслонки. открытие. На ранней стадии, хотя увеличение скорости потока приводит к увеличению кинетической энергии, потеря давления относительно невелика; тогда как на более позднем этапе, хотя снижение скорости потока и снижает потери кинетической энергии, увеличение общего сопротивления трубопроводной системы приводит к большей потере давления. Поэтому на практике необходимо выбирать подходящий тип дроссельной заслонки и метод открытия в соответствии с конкретными условиями, чтобы оптимизировать работу системы.