简述沟槽铜芯闸阀的模拟试验分析

沟槽铜芯闸阀气体内漏喷流声场进行模拟，分析其声场特性，为阀门内漏的声学检测提供依据。阀门气体内漏喷流噪声源成份复杂，可看作由单子、偶子和四子声源共同作用的结果。四子声源在喷流噪声中占主导地位，所以选取四子声作为闸阀气体内漏喷流噪声源。沟槽铜芯闸阀气体内漏过程中，由于气体湍流流动及阀体壁面的影响，内漏噪声分布复杂。在闸板与阀体底面形成的扩压空间里，两次截流所产生的噪声在此空间相互作用，形成大量的声涡，也是整个闸阀中声场强的位置。随着开度变小，扩压空间随之减小，空腔内的声压也降低。下游声场强度受影响很小，但对声场的指向性影响很大。

下面，来讲讲沟槽铜芯闸阀气体内漏喷流声场的数值模拟：

1、针对闸阀气体内漏喷流过程，考虑喷流速度对声传播的影响，气动力声方程为基础，采用时域差分法，边界处理上综合使用了全反射和无反射两种边界条件，建立了闸阀气体内漏声场数值模拟方法。

2、声场模拟结果表明：内漏喷流噪声的传播受内漏气流喷柱扰动和闸阀内壁反射等因素的影响，具有不错的方向性，而且不同的开度对应不同的喷柱状态和喷射角度，这都直接影响着下游声场的指向性和声压的分布。

3、闸阀内漏形成的2处喷流声源，其向上、下游声场传播过程中，大声压尸，随着取样半径R的增大逐渐降低。在相同取样半径上下游大声压比上游大声压大15-30db。

4、在闸板与阀体内壁面形成的扩压空间，两次截流所产生的喷流噪声在此空间相互作用，形成大量的声涡。该处声压强，是声学检测的佳位置。

沟槽铜芯闸阀流固热祸合分析及阀杆与闸板拉伸试验分析：

1、由于流道截面积在阀座部位产生变化，流体在此处产生压力波动，并在底部产生涡流，减小阀座部位流道截面积的变化能减小涡流损失。

2、由于流体的流动速度不慢，在流经闸阀的过程中温度下降的趋势很小。阀座部位产生涡流，流体压力能转换成热能使壁面底部温度升高。

3、在不限制闸阀整体自由变形的情况下，与流体压力相比，因热产生的变形大，而应力小，热变形能减小闸阀因流体压力而产生的应力。

4、闸阀运动件失效模式主要为阀杆头部剪切失效及闸板T形槽弯曲失效，其中又以闸板T形槽弯曲失效为主，需要引起足够重视。

5、对于闸板T形槽的失效，应主要考虑弯曲应力对其造成的影响。

6、对于闸阀运动件的尺寸设计：应先依据阀门的口径、压力计算出阀杆在开启时所承受的大拉力尸，依据大拉力尸确定阀杆的材料及小阀杆螺纹尺寸，再依据计算出的阀杆螺纹承载力来核算阀杆头部及闸板T形槽尺寸。

7、闸板T形槽高度H增大能够增加其抗弯曲能力，在阀杆头部高度h达到要求的前提下，设计时增大H值比增大B值。