田间电磁阀水力特性数值模拟研究

发布时间：2024-06-07 00:08

　　为了深入了解田间电磁阀压力分布及其内部流动特征,采用RNG k-ε湍流模型和压力速度耦合的SIMPLEC算法,对DN110和DN125两种田间电磁阀内流体流动进行了数值模拟计算和试验验证,分析了两种电磁阀的压力云图、流线图、速度云图。结果表明,数值计算结果与试验结果具有较高的吻合度,模拟结果表明阀腔内部进口上侧和下游段均有漩涡,阀体出口上下侧有回流,回流使阀体出口流道面积减小,产生射流。随着流速增大,上游段压力增大,阀腔上表面压力增大,下游段负压值增大;阀体出口射流激烈,漩涡直径增大,管道内流体紊动加剧。研究结果直观展现了田间电磁阀阀腔内部流场形态,揭示了阀腔受力特点和水流变化规律,为田间电磁阀进一步开发提供理论指导。

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【部分图文】：

(3）网格生成。本文研究的田间电磁阀阀体结构大体呈“几”字型，包括：圆管连接段—控制段—圆管连接段，控制段是阀门的核心。控制段由半圆球形腔和平顺过渡段组成，阀体几何结构如图1所示。根据阀体结构尺寸在Solidworks建立几何模型，模型的上、下游计算尺寸分别取管径40倍和50倍，....

图1几何模型1.2试验验证方案

验证时，Hf1-2为断面1-1到断面2-2间的沿程水头损失，Hf3-4表示断面3-3到断面4-4间的沿程水头损失，H(f+ζ）2-3表示断面2-2到断面3-3间的沿程水头损失和电磁阀阀体局部水头损失之和，Hζ表示电磁阀阀体局部阻力。则：阀腔的局部阻力系数按式（1）、式（2）计算

与试验相比，数值模拟方法省时省工、操作方便，可以准确地控制进口雷诺数的大小[14]，采用RNGk-ε湍紊流模型分别对DN110和DN125两种电磁阀在不同雷诺数条件下的局部阻力系数进行数值计算，数值模拟与试验测试结果如图4所示。图中曲线表明，数值模拟与试验结果具有较高的一致性，其....

本文编号：3990489