調(diào)節(jié)閥流道設(shè)計(jì)是很重要的, 直接影響產(chǎn)品的流通能力。本文采用CFD 仿真實(shí)驗(yàn)的方法，利用三維建模軟件對(duì)DN600 型套筒調(diào)節(jié)閥流道進(jìn)行了三維設(shè)計(jì)，得到大口徑閥門流通區(qū)域的三維模型；再以連續(xù)性方程、Reynolds 應(yīng)力平均法簡化的三維瞬態(tài)N-S 方程、能量守恒方程組成CFD 仿真分析的的控制方程，并用有限體積法對(duì)控制方程進(jìn)行離散[1]；然后根據(jù)《GB/T 17213.2-2005:1998 工業(yè)過程控制閥》中的相關(guān)規(guī)定, 同時(shí)參考實(shí)際提供的工況數(shù)據(jù)，設(shè)定適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件，得到大口徑閥門內(nèi)部流體流動(dòng)仿真分析模型；最后利用流體分析軟件進(jìn)行數(shù)值求解和優(yōu)化，得到合適的內(nèi)部流路。
此類大型球閥多用于高水頭水電站的主進(jìn)水閥，其作用主要是切斷上游水流，此大口徑閥門的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)電站的安全，因此在出廠前需要做水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)必須考慮的工況，活門水壓測試應(yīng)在球閥關(guān)閉位置，并且要承受靜水壓力的1.5倍，此靜水壓力對(duì)應(yīng)的就是上游水位高程與球閥高程的差。本文采用某水電站數(shù)據(jù)，其上游水位高程與球閥安裝高程相差200米，故在球閥關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，作用于球閥活門上游測的壓力為2MPa壓力，其試驗(yàn)壓力按1.5倍的額定壓力，其數(shù)值為3MPa，此壓力就是我們要加載到模型上的載荷。
大口徑閥門活門承受的載荷通過活門兩側(cè)的耳柄傳遞到活門上，活門上的載荷再通過球閥閥體傳遞到埋入基礎(chǔ)，因此活門承受的約束即為活門反作用于活門耳柄上的約束，并且耳柄是可以旋轉(zhuǎn)的，故此處耳柄的約束為滾動(dòng)軸承接觸。
綜上所述，在額定工作壓力下進(jìn)行分析，活門的應(yīng)力和位移均能滿足要。若在試驗(yàn)壓力下進(jìn)行分析，應(yīng)力和位移不能滿足設(shè)計(jì)要求并且存在危險(xiǎn)，若在實(shí)際使用過程中會(huì)增大球閥的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，降低球閥使用壽命。因此從安全和經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，我們需要在活門上布置加強(qiáng)筋板和增加密封座厚度來解決這些問題。
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