直流式截止阀结构设计及流体场分析
高蕾娜;王钏舟;张寒;张伟
【摘要】The flow channel of the oblique stop valve has a certain angle to the movement direction of the fluid ,so that the damage to the fluid flow direction is smaller ,and the corresponding pressure loss is also smaller than that of the normal stop valve .In this paper ,based on the working principle of the oblique stop valve ,the structure of the oblique stop valve has been designed and the strength checking has been fin-ished .A 3-D model and the motion simulation of the valve have been established by using SolidWorks .The flow channel structure has been introduced into ANSYS Fluent and CFX to analyze the fluid field ,and also to observe the pressure distribution ,velocity distribution and fluid trajectory .Finally ,the paper draws the conclusion that compared with the general globe
valve ,the pressure loss of the oblique stop valve is smaller under different fluid states in different open cavities .%直流式截止阀的流道与流体运动方向成一定角度，对流体流向的破坏程度较小，相应的压力损失比起一般的截止阀也更小。在分析直流式截止阀工作原理的基础上，对其进行结构设计及强度校核，并利用Solid－Works完成三维建模及运动仿真，并提取流道结构导入ANSYS Fluent与CFX中对其进行流体场分析，观察其压力分布、速度分布及流体轨迹，得出直流
式截止阀在不同开度下腔内流体状态。与直通式截止阀相比，直流式截止阀具有更小的压力损失。
【期刊名称】《成都大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(035)004
【总页数】4页(P396-399)
【关键词】直流式截止阀;结构设计;流体场;Fluent;CFX
【作者】高蕾娜;王钏舟;张寒;张伟
【作者单位】成都大学机械工程学院，四川成都610106;成都大学机械工程学院，四川成都 610106;成都大学机械工程学院，四川成都 610106;成都大学机械工程
学院，四川成都 610106
【正文语种】中文
【中图分类】TH134
阀门作为压力管道元件，是一类改变管路断面介质流动方向，控制输送介质流量、压力、温度的装置.截止阀是一种强制密封式阀门，即在阀门关闭的时候，需对阀
瓣施加压力来保证密封面不发生泄漏.由于截止阀开闭过程中密封面之间摩擦力小，耐用性较好，开启高度不大，且制造容易，维修方便，适用于中低压及高压等特点，使用十分广泛.目前，一些学者对截止阀的结构及流体方面进行了研究，并取得了
大量的成果[1-6].此外，根据通道方向，截止阀主要有直通式、直流式、角式和柱
塞式.直通式截止阀的流道比较曲折，介质在其中流动时会有速度矢量的突变，在
造成压力集中的同时也伴随着动能的损失.对此，本研究从整体结构、配合精度、
表面粗糙度、力学性能、许用应力、材料选择等方面对直流式截止阀进行结构设计，利用SolidWorks进行三维建模，对直流式截止阀的流道进行单独提取，再利用ANSYS中的FLUENT、CFX对介质的压力分布、速度分布、流线状态进行分析，并与直通式截止阀的流体运动情况进行了比较.
通常，在截止阀工作时，阀中介质一般只能单方向流动.为保证阀门的密封性能，
当公称压力≤16 MPa时，采用顺流形式，即介质从阀瓣下方流入、上方流出；当公称压力≥20 MPa时，采用逆流形式，即介质从阀瓣上方流入、下方流出，与直通式截止阀不同，直流式截止阀的流道与流体运动方向成一定角度的夹角(一般为45 °～60 °)，这种设计使得介质在流道中的动能损失更小，从而起到优化效果.
本研究的阀门设计基本数据如下：公称压力为PN16，公称通径为DN50，介质工作温度为常温(25 ℃)，适用于非易燃易爆、无腐蚀性、无毒的液态介质，结构长
度为275 mm，连接方式为法兰连接.逆时针转动手轮，通过螺纹副带动阀杆使阀
瓣与阀座的密封面分离，直流式截止阀处于开启状态；反之顺时针转动手轮，回到关闭状态.在各零部件材料选择方面，根据设计标准，阀体及阀盖材料为铸钢；阀
座启闭件、阀杆选用12Cr13；双头螺柱、销轴、螺母等紧固件选用35号碳素钢；垫片和填料选用聚四氟乙烯，最终确定的阀门型号为J45F-16C.直流式截止阀结构设计中各零件布局二维图如图1所示.
目前，截止阀大多采用接触型密封，这种密封方式具有依靠两结合面的紧密贴合来形成阻止或限制介质通过的能力.
本研究的阀体和阀盖之间的密封面通过聚四氟乙烯垫片来填充，其结构设计计算主要是密封面上的比压值计算，计算公式为，
通过计算，阀盖与阀体、阀座密封垫片的比压值小于许用值[q].
填料装置包括填料、填料压板、填料压套、活节螺栓、销轴等零件.填料压板及填
料压套的强度校核计算两个端面的弯曲应力，计算公式为，
经校核，两端面弯曲应力小于许用应力值[σW].活节螺栓及销轴校核了拉应力及剪切应力.
阀体最小壁厚计算根据设计数据，采用中低压阀门薄壁计算公式，
，
据此，确定阀体壁厚为9 mm.
阀盖设计为平板型法兰联接，壁厚计算公式为，
，
据此，阀盖壁厚取值18 mm.
此外，在公称尺寸较小的阀门上，阀盖支架和阀盖通常是一体的，校核验证支架4个截面的合应力小于许用值.阀杆的强度验算主要包括最大轴向力、最大转矩及稳定性，由于篇幅所限，不再赘述.阀体紧固件最终选取双头螺柱M18×66，阀杆螺母选用Tr20×4B型.根据设计机构尺寸，制造出阀门后还要通过壳体、上密封等实验后才能投入使用.
为更直观了解直流式截止阀的结构形式与运动状态，本研究对直流式截止阀中的阀体、阀盖、手轮、阀杆、压板、压套、阀杆螺母、上密封座、阀瓣、阀瓣盖、对开圆环和密封紧固件进行了三维建模，并按设计要求对各个零部件进行装配，构成一个完整的阀体结构(见图2).同时，在SolidWorks Motion[8]运动算例中对直流式截止阀装配体进行了动态仿真(见图3)，以模拟直流截止阀的启闭过程.
2.1 流体场仿真模型设置
对直流式截止阀结构进行三维建模后，便可直观观测到截止阀体腔内流道结构.参考装配体剖视图，分别建立阀瓣开度在公称直径10%、20%、30%、45%时流道的三维模型如图4所示.
直流式截止阀流体场分析在Fluent和CFX[9-10]中完成.直流式截止阀在Fluent 流体分析软件中的流体场分析主要包括流道模型导入、模型网格处理、求解设置和后处理.其中，求解设置依次为总体模型求解选项、操作条件选项、物理模型设定选项、材料性质选项、边界条件选项、控制参数选项、计算运行选项；后处理将流体场参数分析以等值面图或矢量图形式显示出来.图5显示压力等值面分布图、图
6显示速度矢量图.直流式截止阀在CFX中的流体分析步骤与Fluent类似，经过Geometry、Mesh、Setup、Solution设置后，得到流线矢量求解结果.图7是直流式截止阀经过500次迭代后的残差曲线.
2.2 流体场分析
1)将开度分别处于10%、20%、30%、45%时的压力分布图进行比较(见图8)，可以看出，截止阀工作时不论开度如何，压力主要作用于介质入口.介质通过阀座之前，会经过一个拐角，这种结构导致拐角左侧压力最大，而右侧的压力很小.当介质通过阀座之后，压力又会在阀瓣右侧集结.这种压力集结造成了介质对阀瓣的冲蚀.但通过比较4种状态可以看出，阀瓣开度越大，阀瓣上压力的结集范围越小.综上所述，增加阀瓣开启高度会减小介质对阀瓣的冲蚀.将开度调整到145%，通过Fluent得到压力图如图9所示.此时阀瓣上的压力集结消失，但在上密封座附近出现了新的压力集结而可能带来泄露方面的问题.因此，过度加大阀瓣开启高度，来减小介质对阀瓣的冲蚀是不可取的，通常规定阀瓣的最大开启高度为公称通径的45%.
2)将开度分别处于10%、 20%、 30%、 45%时，CFX中速度流线图进行比较(见图10)，可以看出，随着阀瓣开启高度的增大，介质流动方式由通过阀瓣上方回流回主流道转变为通过阀瓣下方进入主流道.同时主流道内的流动状态也趋于稳定.
3)将开度分别处于10%、20%、30%、45%时的涡流动能分布图进行比较(见图11)，可以看出，随着阀瓣开启高度的增大，阀瓣的两翼将会产生涡流.
4)将开度处于45%时的同等公称直径DN50的直流式截止阀与直通式截止阀流体场压力分布图进行比较(见图12与图8(4))，可以看出，直流式截止阀相比于直通式截止阀对流体压力平均值更小，对阀壁的破坏程度更小.
直流式截止阀中介质的进出口在同一水平线上，但介质通过阀座口时流动方向与水平线成一定角度，这样使得介质流动方向的改变相对平稳.本研究对直流式截止阀
进行了结构设计与校核，利用SolideWorks进行三维建模与动态仿真.提取阀门在不同开度下的流道三维模型，导入至Fluent与CFX中，利用湍流模型对流体场进行分析，并取得了一些结果.后续研究工作主要包括：减小阀瓣冲蚀方法，流道结
构优化以及更多介质条件下的流体场分析等.
【相关文献】
[1]明友，陈凤官，王勤，等.基于CFD 技术的高压截止阀内流道结构参数的分析[J].阀门，2013，43(4)：28-30.
[2]巴鹏，闫小楼，欧周华，等.基于CFD 技术的截止阀阻力特性分析[J].机床与液压，2013，41(1)：153-156.
[3]宋治伟，崔宝玲，尚照晖，等.截止阀启闭过程内部瞬态流动特性[J].工程热物理学报，2012，
33(6)：957-960.
[4]陈瑜，魏文鹏，张立祥，等.基于Fluent 的截止阀壳内流道流场分析[J].煤矿机械，2013，
34(10)：90-91.
[5]Qian J Y,Wei L,Jin Z J.CFD analysis on the dynamic flow characteristics of the pilot-control globe valve[J].Energ Convers Manag,2014,11(87):220-226.
[6]Chern M J,Hsu P H,Cheng Y J，et al.Numerical Study on Cavitation Occurrence in Globe Valve[J].J Energ Eng,2013,139(1)：25-34.
截止阀的工作原理和选用方法指导 截止阀的工作原理： 打个比方,假设一个带盖的水缸,水从缸底进入,从缸口流出,缸盖就相当于阀的关闭件.要是用手向上提起缸盖,就相当于截止阀的工作原理.要是用手向旁边移开缸盖,相当于闸阀的工作原理. 主要标准： 1、设计标准：GB/T 12235 2、连接标准： 1)对焊端BW：按GB/T 12224 2)法兰端RF：按JB79；GB/T 9113；HG20592 3、阀门检验与试验: GB/T 13927;JB/T 9092 采用以下结构: 明杆支架式 螺栓连接阀盖；内压自紧式阀盖 整体式上密封座 详细介绍: 截止阀的启闭件是圆柱形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式，有升降杆式（阀杆升降，手轮不升降），也有升降旋转杆式（手轮与阀杆一起旋转升降，螺母设在阀体上）。截止阀只适用于全开和全关，定做时允许作调节和节流。
截止阀开启时，阀瓣的开启高度，为公称直径的25%～30%时，流量已达到最大，表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置，应由阀瓣的行程来决定。 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切断动作，合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。 截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。 常用的截止阀有以下几种：1)角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2)直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3)柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。
直流式截止阀结构设计及流体场分析 高蕾娜;王钏舟;张寒;张伟 【摘要】The flow channel of the oblique stop valve has a certain angle to the movement direction of the fluid ,so that the damage to the fluid flow direction is smaller ,and the corresponding pressure loss is also smaller than that of the normal stop valve .In this paper ,based on the working principle of the oblique stop valve ,the structure of the oblique stop valve has been designed and the strength checking has been fin-ished .A 3-D model and the motion simulation of the valve have been established by using SolidWorks .The flow channel structure has been introduced into ANSYS Fluent and CFX to analyze the fluid field ,and also to observe the pressure distribution ,velocity distribution and fluid trajectory .Finally ,the paper draws the conclusion that compared with the general globe valve ,the pressure loss of the oblique stop valve is smaller under different fluid states in different open cavities .%直流式截止阀的流道与流体运动方向成一定角度，对流体流向的破坏程度较小，相应的压力损失比起一般的截止阀也更小。在分析直流式截止阀工作原理的基础上，对其进行结构设计及强度校核，并利用Solid－Works完成三维建模及运动仿真，并提取流道结构导入ANSYS Fluent与CFX中对其进行流体场分析，观察其压力分布、速度分布及流体轨迹，得出直流 式截止阀在不同开度下腔内流体状态。与直通式截止阀相比，直流式截止阀具有更小的压力损失。 【期刊名称】《成都大学学报（自然科学版）》
截止阀基础知识与设计计算讲解 截止阀（Globe valve）是一种常用的流体控制阀门，广泛应用于工 业管道系统中，用于控制流体的流量和压力。它的特点是结构简单、性能 可靠、密封性好。本文将从截止阀的基础知识和设计计算两个方面进行讲解。 一、截止阀的基础知识 1.结构组成：截止阀主要由阀体、阀盖、阀芯、阀座和传动装置组成。阀芯与阀座之间通常采用斜面密封，通过旋转阀体或提升阀芯来实现流量 的控制。 2.工作原理：当阀芯向下推入时，阀芯与阀座紧密结合，阀门关闭； 当阀芯向上提升时，阀芯与阀座分离，阀门打开。通过控制阀芯的位置， 可以调节流体的压力和流量。 3.管路连接方式：截止阀可以采用法兰连接、螺纹连接或焊接连接等 方式与管路连接。其中法兰连接是最常见的方式，螺纹连接适用于小口径 的管道，焊接连接适用于高压和高温的应用场景。 4.工作温度和压力：截止阀通常适用于工作温度在-196℃至800℃之间，工作压力在0.6MPa至50MPa之间的情况下。如果工作温度和压力超 过了这个范围，需要选择合适的材料和结构来满足要求。 二、截止阀的设计计算 1. 流量计算：根据工艺要求和管道参数，确定截止阀的额定流量。 流量计算一般采用流量系数Cv（或Kv）来表示，它是单位时间内通过阀
门的水流量（gpm或m³/h）与压力差（psi或bar）之间的关系。可以通 过以下公式计算： Q=Cv*√(ΔP/ρ) 其中，Q为流量（m³/h），Cv为流量系数（m³/h），ΔP为压力差（bar），ρ为水的密度（kg/m³）。 2.动力计算：根据流量计算得到的流速和阀门的出口压力，可以计算 截止阀需要承受的动力大小，以确保阀门能够正常工作。动力计算一般采 用以下公式： F=ρ*A*V² 其中，F为所需的动力大小（N），ρ为流体的密度（kg/m³），A为 阀门的横截面积（m²），V为流体的流速（m/s）。 3.强度计算：根据所需的工作压力和温度，选择合适的阀体、阀盖和 阀座材料，进行强度计算。强度计算一般采用T、σ和ε三个参数来表示，其中T为应力（N/m²），σ为应变（N/m²），ε为材料的弹性模量。 4.密封性设计：截止阀在关闭状态下需要具有良好的密封性能，以确 保流体不会泄漏。常见的密封材料有金属密封和软密封两种。金属密封适 用于高温和高压的情况下，而软密封适用于低温和低压的情况下。 以上就是截止阀的基础知识和设计计算的讲解。截止阀作为一种重要 的流体控制设备，在工业生产和生活中具有广泛的应用。通过合理的设计 和计算，可以确保截止阀正常运行，达到预期的控制效果。
截止阀的毕业设计 截止阀的毕业设计 毕业设计是每个工程学院学生必须完成的重要任务之一，它不仅是对所学知识 的综合应用，也是对学生能力的一次全面考核。在我即将毕业的这个时刻，我 想分享一下我所选择的毕业设计主题——截止阀。 截止阀是一种常见的工业阀门，用于控制流体的流动。它在工业生产中起到了 至关重要的作用，而我的毕业设计就是要设计一种新型的截止阀，以提高其性 能和可靠性。 首先，我对截止阀的工作原理进行了深入研究。截止阀的主要功能是通过开闭 阀门来控制流体的通断，阀门的开闭由阀芯和阀座之间的接触来实现。我发现 传统的截止阀在长时间使用后，阀芯和阀座之间会产生磨损，导致密封性能下降，从而影响阀门的使用寿命。因此，我决定在设计中加入一种新型的密封材料，以提高阀门的密封性能和耐磨性。 为了选择适合的密封材料，我进行了大量的实验研究。我测试了不同材料的密 封性能和耐磨性，并对其进行了对比分析。最终，我选择了一种具有良好密封 性能和耐磨性的聚四氟乙烯作为新型截止阀的密封材料。通过在实验中模拟长 时间使用的情况，我证实了新材料的优越性能。 接下来，我开始设计新型截止阀的结构。在设计过程中，我考虑了阀门的开闭力、密封性能、耐压能力等多个因素。我采用了一种新型的阀芯结构，使其能 够更加紧密地与阀座接触，从而提高阀门的密封性能。同时，我还对阀门的材 料进行了优化选择，以确保其具有足够的耐压能力。 在设计完成后，我进行了一系列的实验验证。我测试了新型截止阀的密封性能、
耐压能力和使用寿命，并与传统截止阀进行了对比。实验结果表明，新型截止阀在密封性能和耐磨性方面均有显著提高，使用寿命也得到了明显延长。 通过这次毕业设计，我不仅加深了对截止阀的理解，也提高了自己的设计和实验能力。我相信这个设计对于工业生产的提高和发展具有重要的意义。我将继续努力，将这个设计进一步完善，并争取将其应用到实际生产中。 总结起来，截止阀的毕业设计是一项具有挑战性和实用性的任务。通过对截止阀的深入研究和实验验证，我成功设计出了一种新型的截止阀，提高了其性能和可靠性。这次毕业设计不仅对我的专业发展有着重要的影响，也让我更加深入地了解了工程设计的过程和要求。我相信这次设计经验将对我的未来职业发展产生积极的影响。
机械工程中的阀门设计与分析 阀门是机械工程中非常重要的一个组成部分，它在工业生产中扮演着控制流体 流动的关键角色。阀门的设计与分析是保证流体系统正常运行的关键一环。本文将从阀门设计的基本原理、常见类型以及分析方法等方面展开论述。 一、阀门设计的基本原理 阀门的设计需要考虑到流体的性质、流量要求、温度和压力等因素。首先，阀 门的材料选择要符合流体的性质，例如对于腐蚀性流体，应选择耐腐蚀材料。其次，流量要求是设计阀门的重要依据，根据流量大小选择合适的阀门口径和阀座面积。此外，温度和压力也是阀门设计中需要考虑的重要因素，因为高温和高压环境会对阀门的密封性和耐久性提出更高的要求。 二、常见的阀门类型 1.截止阀：截止阀是最常见的一种阀门类型，用于控制流体的开关。它的结构 简单，通常由阀体、阀瓣和阀座组成。当阀瓣与阀座接触时，可以实现流体的截断。 2.调节阀：调节阀用于控制流体的流量和压力。它的结构复杂，通常包括阀体、阀瓣、阀座、调节装置等。通过调节阀瓣的开度，可以控制流体的流量和压力。 3.安全阀：安全阀用于保护系统在超过安全压力时的自动泄压。它的结构简单，通常由阀体、弹簧和阀瓣组成。当系统压力超过设定值时，弹簧会被压缩，使阀瓣打开，流体得以泄压。 三、阀门分析的方法 1.流体力学分析：在阀门设计中，流体力学分析是必不可少的。通过数值模拟 和实验测试，可以得到阀门在不同流量和压力条件下的流体特性，如流速、压力损失等。这些数据对于优化阀门设计和提高系统效率至关重要。
2.结构强度分析：阀门在工作过程中会受到流体压力和流体力的作用，因此结 构强度分析是必要的。通过有限元分析等方法，可以评估阀门在不同工况下的受力情况，以确保阀门的结构强度和稳定性。 3.密封性分析：阀门的密封性能对于流体系统的正常运行至关重要。通过密封 性分析，可以评估阀门在不同压力和温度条件下的密封性能，以确保阀门的有效密封和防漏。 四、阀门设计的挑战与发展方向 随着工业技术的不断发展，阀门设计也面临着新的挑战。首先，对于高温、高 压和腐蚀性流体的处理要求越来越高，阀门材料和密封技术需要不断创新。其次，随着自动化技术的发展，智能阀门的需求也越来越大，阀门设计需要结合传感器和控制系统，实现自动化控制和远程监测。 综上所述，阀门设计与分析是机械工程中的重要课题。通过合理的设计和分析，可以保证阀门在流体系统中的正常运行，提高系统效率和安全性。随着技术的不断进步，阀门设计将面临更多的挑战和发展机遇，为工业生产的发展做出更大的贡献。
常用化工阀门解析LT
对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。常用的截止阀有以下几种：1）角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2）直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3）柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量 闸阀 闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行
双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。 这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。其中止回阀就属于这种类型的阀门，它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地*在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少 在生产过程中，为了使介质的压力、流量等参数符合工艺流程的要求，需要安装调节机构对上述参数进行调节。调节机构的主要工作原理，
直通截止阀流场与噪声数值分析 随着现代制造业的不断发展，流体控制和噪声控制已经成为一个重要而必不可少的领域。直通截止阀是流体控制系统中常用的一种装置，其主要作用是控制流体介质的流量和流动方向。而在直通截止阀的使用过程中，受到的噪声也是不可忽视的。因此，对直通截止阀的流场与噪声进行数值分析是一个重要且具有挑战性的研究工作。 直通截止阀流场数值模拟是评估其性能和优化设计的主要手段之一。为了获得准确的数值解，需要对流体介质的物理特性进行建模，如黏性、密度、温度等。在求解流动方程时，也需要考虑阀门的运动和几何形状等因素。流场分析的结果将显示流动的速度和方向，涡旋和湍流等特性。 对于直通截止阀的噪声特性的分析，常常需要结合小波分析和有限元分析等方法来进行。这种方法可以将信号和噪声分离开来，提高对噪声的识别和定量化分析。同时，它也可以揭示噪声的频率和空间分布规律，为噪声控制提供有力的参考。在数值模拟分析中，也需要考虑到实际的流体介质物理参数和阀门的工作状态等因素，同时还需要考虑到噪声控制的目标和约束条件等因素。 在进行流场和噪声分析时，需要使用计算流体力学（CFD）和计算声学学（CAE）等先进技术来实现。结合计算机模拟和实验验证，可以获得更准确和全面的直通截止阀流场和噪声性能信息，为阀门设计和噪声控制提供有效的参考。
总之，直通截止阀流场和噪声的数值分析是对阀门设计和控制的重要支持。通过对阀门的流场和噪声特性进行分析，可以优化阀门的设计和控制方式，提高其性能、效率和舒适性，同时也可以拓展流体控制和噪声控制的研究领域，为制造业的进步和发展做出贡献。在进行直通截止阀的流场与噪声数值分析时，需要考虑多个参数的影响。以下是一些相关数据及其分析： 1. 流体介质参数：流体介质的黏度和密度是直通截止阀流场分析中最基本的参数之一。当流体介质粘度较高时，会导致流动的损失增加，从而影响阀门的性能和效率。而当流体介质密度较低时，流体的流动速度和湍流程度会增加，从而产生更大的噪声。因此，需要综合考虑流体介质参数对阀门的影响，在设计中做出合理选择。 2. 阀门尺寸和几何形状：阀门的几何形状对其流场性能和噪声水平有着重要的影响。当阀门的尺寸较大时，流动阻力和噪声水平也会随之增加。此外，阀门的几何形状也会影响流场的结构和特性，如涡旋和湍流程度等。因此，在设计和优化阀门时，需要综合考虑其尺寸和几何形状对流场和噪声的影响。 3. 压力差和流量：压力差和流量是阀门工作中常常需要控制的参数。压力差的大小影响阀门的启闭力和流量控制能力，而流量的大小则影响噪声水平和流场的结构。因此，在分析阀门的流场和噪声特性时需要综合考虑其工作条件对分析结果的影响。 4. 阀门材质和表面状态：阀门材质和表面状态对流场和噪声特性也有一定的影响。不同的材质和表面状态可能会导致不同的
截止阀内部的介质流动和空化特性分析 摘要:通过对截止阀进行认真的观察，发现其具有复杂性，其中包括较多的 内容，主要是由阀体、阀瓣、阀盖、阀杆等多个部分共同组合而成，将其加入到 石油、化工、电力等多个行业当中去，都呈现出了较好的工作效果。因此，本篇 文章主要对截止阀内部的介质流动与空化特性进行认真的分析，以作参考。 关键词:截止阀内部；介质流动；空化特性； 众所周知，截止阀在石油、化工电站、管线、造纸等多个领域当中都得到 广泛应用，备受人们的关注与重视，其最大的结构特点就是特别简单，密闭性好，使用时间较长，而且非常容易加工，现如今已经真正实现批量化的生产。但是不 可否认的是，现在市面上制作与生产截止阀的厂家非常多，导致其质量出现参差 不齐等问题，在价格方面更是出现竞争异常激烈情况。应该运用怎样的方法，才 能够高质量设计以及制造截止阀，确保产品的安全，已经成为截止阀生产企业发 展过程当中深入思考的问题。基于此，本文下面主要对截止阀内部的介质流动与 空化特性展开探讨。 1、概述 在管道输送系统当中，阀门扮演主要“角色”，可以起到介质的通断、节流、调节等多项作用。管路系统当中就为常见的阀门就是截止阀，它可以为生活用水 的有序输送以及重型工业燃料的输送提供极大帮助，主要依托阀瓣和阀杆，沿着 阀座中心的直线运行，最终实现介质截断或者调节目标。通过对截止阀主要结构 进行认真的分析和研究，发现非常容易出现空化问题，之后所产生的空泡对截止 阀会产生极大影响。例如：发生较为严重的噪声、出现较大的震动情况等。为了 防止截止阀内部出现较为严重的空化问题，相关学者就需要针对截止阀内部进行 深入研究与分析。 2、截止阀的主要特点分析
截止阀的分类和特点总结 1、截止阀（stopvalve,globevalve）:截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。是使用最广泛的一种阀门，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用,同时还适用于中低高压。 注意：截止阀只话介质意向流动，安装时有方向性。截止阀的结构长度大于闸阀，同时流体阻力大，长期运行时，密封可靠性不强。 根据截止阀的地下通道方向分类： 1）直通式截止阀:是工业中使用最广泛的一种阀门。但阻力最大。 2）直流式截止阀：在直流式或y形截止阀中，阀体的流道与主流道变成一斜线，这 样流动状态的毁坏程度比常规截止阀必须大，因而通过阀门的压力损失也适当的大了。多用作不含液态颗粒或粘度小的流体。 3）角式截止阀：在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压 力降比常规结构的截止阀小。多采用锻造，适用于小通径、较高压力的截止阀。 4）柱塞式截止阀：这种形式的截止阀就是常规截止阀的变型。该阀门主要用作“上开”或者“第一关”，但是配有特制形式的柱塞或特定的套环，也可以用作调节流量。 直通式截止阀角式截止阀直流式截止阀 2、泄压阀又名安全阀（safetyvalve）根据系统的工作压力能够自动开闭，通常加装于封闭系统的设备或管路上维护系统安全。当设备或管道内压力少于泄压阀预设压力时，即为自动打开阀门，确保设备和管道内介质压力在预设压力之下，维护设备和管道，避免发生意外。 分类：泄压阀结构主要有三大类： （1）、弹簧式：就是指阀瓣与阀座的密封依靠弹簧的作用力。 （2）、杠杆式：是靠杠杆和重锤的作用力。 （3）、脉冲式泄压阀：适用于于大容量，也称作先导式泄压阀，由主泄压阀和辅助 阀共同组成。当管道内介质压力少于规定压力值时，辅助阀先打开，介质沿着导管步入主泄压阀，并将主泄压阀关上，并使升高的介质压力减少。 在达到安全压力上限的时候能够自动开起,降低压力保证安全.最常见的就是家中的压力锅上的卸压阀,他是简单的机械式卸压,还有暖气和空调系统的卸压阀,是水浮式卸压阀.就是在系统压力超过设计规定的时候，把压力释放一部分，让系统正常工作的一种阀门。
截止阀的工作原理和选用原则介绍 【学员问题】截止阀的工作原理和选用原则介绍？ 【解答】截止阀也叫截门，是使用最广泛的一种阀门，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。 截止阀的闭合原理是，依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。 截止阀只许介质单向流动，安装时有方向性。截止阀的结构长度大于闸阀，同时流体阻力大，长期运行时，密封可靠性不强。 截止阀分为三类：直通式截止阀、直角式截止阀及直流式斜截止阀。 最明显的优点是：在开启和关闭过程中，由于阀瓣于阀体密封面间的摩擦力比闸阀小，因而耐磨。开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4，因此比闸阀小的多。通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。 截止阀公称压力或压力级：PN1.0-16.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K，公称通径或口径：DN10~500、NPS1/2~36，截止阀连接方式：法兰、对焊、螺纹等，适用温度：-196℃~700℃，截止阀驱动方式：手动、伞齿轮传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动，阀体材料：WCB．ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、
CF8（304）、CF3（304L）、CF8M（316）、CF3M（316L）、Ti.截止阀选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。 截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流使用。 截止阀的选用原则是： 1.高温、高压介质的管路或装置上宜选用截止阀。如火电厂、核电站，石油化工系统的高温、高压管路上。 2.管路上对流阻要求不严的管路上。即对压力损失考虑不大的地方。 3.小型阀门可选用针阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等。 4.有流量调节或压力调节，但对调节精度要求不高，而且管路直径又比较小，如公称通经50mm的管路上，宜选用。 5.合成工业生产中的小化肥和大化肥宜选用公称压力PN160公称压力16MPa或PN320公称压力32MPa的高压角式截止阀或高压角式截止阀。 6.氧化铝拜耳法生产中的脱硅车间、易结焦的管路上，易选用阀体分开式、阀座可去处的、硬质合金密封副的直流式截止阀或直流式截止阀。
关于调节阀中的截止阀的结构形式有哪些，以及各种结构形式有什么样的特点，您了解过吗？下面关于镇江截止阀的结构形式的相关说明内容，一起了解具体说明。 截止阀分布结构指关闭配件（也就是常规指的阀瓣）顺着阀座中心部位转移并且运作的常规使用阀门品种。首先，我们先了解截止阀的结构形式具体有哪些种类，一般情况下，截止阀的结构形式的种类有三种：直流式截止阀、直角式截止阀以及直通式截止阀，这三种结构形式的简单说明我们接下来看看具体内容。 首先是直流式截止阀，直流形式的跟Y型形式截止阀中，阀体本身构造流通通道与主要流通通道汇成结构斜线，达到工作流体时产生的阻力非常小，工业设备中常用于粘度较大含固体有机颗粒之中。下面是直角式截止阀，直角形式截止阀在输送介质时转换一次流通方向即可，更有利于本产品压力降低，一般常规截止阀做不到这种要求。直角式截止阀生产选材基本是锻造，适用于比较高压压力等级或通径较小规格的截止阀。最后是直通式截止阀，直通形式当属最常使用的截止阀结构，流通介质的阻力相对较大，管道进出输送介质都在同一个方向且向上达到180度角度。 扩展资料： 优缺点： 缺点 1、流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。 2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 3、调节性能较差。
优点 1、双重的密封设计(波纹管+填料)若波纹管失效，阀杆填料也会避免； 2、外泄漏，并符合国际密封标准； 3、没有流体损失，降低能源损失，提高工厂设备安全； 4、使用寿命长，减少维修次数，降低经营成本； 5、坚固耐用的波纹管密封设计，保证阀杆的零泄漏，提供无需维护的条件。 6、波纹管密封截止阀采用波纹管密封的设计，完全消除了普通阀门阀杆填料密封老化快易泄露的缺点，不但提高了使用能源效率，增加生产设备安全性，减少了维修费用及频繁的维修保养，还提供了清洁安全的工作环境。 以上就是关于截止阀的结构形式的种类及简单说明的相关内容,希望可以帮助到你哦！
截止阀结构，截止阀设计标准 截止阀是一种特别常见的截断阀,主要用来接通或截断管路中的介质,一般不用于调节流量．截止阀适用压力、温度范围很大,但一般用于中、小口径的管道。截止阀结构原理： 1，截止阀进口和出口的中心位于同一直线 上，流体流动时呈现像一个S形的球体，因 此也被被称为球形截止阀。 2，当阀杆的阀座朝底部密封面下降压住时， 介质停止流动；阀杆上升时，介质从下方往 上方流道而过。 截止阀安装时一般有方向要求，管路中介质 的流向一般由下向上流过阀座口，就是我们 常说的所谓“低进高出”，这样的目的是为了 减少流体阻力，使开启省力和关闭状态下阀 杆、填料涵部分不与介质接触，保证阀杆和 填料涵不致损坏和泄漏。 阀结构图 名称截止阀结构形式截止阀设计标准 典型锻钢截止阀1、流道 JB/T 7746-1995：缩孔 BS5352-1999：通孔或缩孔（CL150~800）；通孔（Cl1500） JPI-7S-36-1999：通孔 2、阀体和阀盖的连接：法兰、螺纹或焊接 3、连接端 JB/T 7746-1995：内螺纹、承插焊或法兰 BS5362-1999：内螺纹、承插、法兰和对焊 JPI-7S-36-1999：内螺纹、承插 JB/T 7746-1995 BS 5352-1999 JPI-7S-36-1999 内压自封式锻钢 截止阀1、流道：缩孔 2、阀体与阀盖的连接：内压自封式 3、连接端：对焊、法兰或承插 ASME B16.34-1996 铸钢截止阀1、流道：角式、直通、直流（Y 型）三种 2、阀体与阀盖的连接：法兰 3、连接端：法兰或对焊 4、可以采用多种型式的阀瓣，通常为明杆，也有少数口径较小的阀 门采用暗杆 JPI-7S-46-1999 JIS B2071-1999 JIS B2072-1999 JIS B2081-1999 JIS B2082-1999 BS 1873-1999 MSS-SP-42-1999 GB/T 12235-1989
阀门结构 1. 闸阀 闸阀也叫闸板阀, 是一种广泛使用的阀门。它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致, 相互贴合, 可阻止介质流过, 并依靠顶模、弹簧或闸板的模形, 来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。 它的优点是 : 流体阻力小, 启闭省劲, 可以在介质双向流动的情况下使用, 没有方向性, 全开时密封面不易冲蚀, 结构长度短, 不仅适合做小阀门, 而且适合做大阀门。 闸阀按阀杆螺纹分两类 , 一是明杆式 , 二是暗杆式。按闸板构造分 , 也分两类 , 一是平行 , 二是模式。 2. 截止阀 截止阀, 也叫截门, 是使用最广泛的一种阀门, 它之所以广受欢迎, 是由于
开闭过程中密封面之间摩擦力小, 比较耐用, 开启高度不大, 制造容易, 维修方便, 不仅适用于中低压, 而且适用于高压。 它的闭合原理是, 依靠阀杠压力, 使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合, 阻止介质流通。 截止阀只许介质单向流动, 安装时有方向性。它的结构长度大于闸阀, 同时流体阻力大, 长期运行时, 密封可靠性不强。 截止阀分为三类 : 直通式、直角式及直流式斜截止阀。 3. 蝶阀 蝶阀也叫蝴蝶阀, 顾名思义, 它的关键性部件好似蝴蝶迎风, 自由回旋。 蝶阀的阀瓣是圆盘, 围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。 蝶阀具有轻巧的特点 , 比其他阀门要节省材料, 结构简单, 开闭迅速, 切断和节流都能用, 流体阻力小, 操作省力。蝶阀, 可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方, 最好不要使闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济, 而且调节性好。目前, 蝶阀在热水管路得到广泛的使用。
基于ANSYS Workbench的直通式截止阀流道的分析陈鹏;张寒;罗双;樊学良;陈廷兵 【摘要】以直通式截止阀为模型进行研究,在阀体中利用阀芯的跨度来控制阀道中介质的流量,达到控制阀门出口的流体压力的目的.运用SolidWorks对直通式截止阀的结构进行建模,并运用ANSYS Workbench软件中的Fluid Flow (Fluent)和Fluid Flow(CFX)模块对其流道的压力进行分析,当介质在相同压力的情况通过不同开度的流道分析流道压力的变化情况,从而获得其压力图和流线图,为提高和优化截止阀内流道结构和性能提供理论依据. 【期刊名称】《现代机械》 【年(卷),期】2018(000)006 【总页数】3页(P54-56) 【关键词】直通式截止阀;ANSYS Workbench;压力;开度 【作者】陈鹏;张寒;罗双;樊学良;陈廷兵 【作者单位】成都大学机械工程学院,四川成都610106;成都大学机械工程学院,四川成都610106;成都创奇汽车制造有限公司,四川成都611830;成都大学机械工程学院,四川成都610106;成都工业学院机械工程学院,四川成都610031 【正文语种】中文 【中图分类】TB657 0 引言
直通式截止阀在生活和工业生产中已经得到了广泛的运用，其应用在流体的控制中耐磨性与密封性较好，开闭容易，易操作，产品的生产难度不高，方便维护，在中低压与高压管道中都可以使用。直通式截止阀工作原理：利用阀杆压力，让阀瓣密封面与阀座密封面紧密结合，阻止流体介质在阀道之中流通，同时也可以用来调节流体流量的大小。由于截止阀内流道液体会对截止阀壳体造成冲击与腐蚀，所以通过对截止阀内部的复杂流道流场进行数值模拟，分析阀门内部流场压力的特性变化，从中得出流体介质会对阀体具体哪一部分造成损伤。 1 研究内容 截止阀内部的流场数值研究分析已成为该领域研究的热点，以我们所建立的截止阀模型为研究对象，选取截止阀在常温，低压(PN16)，公称压力DN为50的条件 下进行截止阀内部流场的数值分析。首先要对手动直通式截止阀进行结构上设计，利用Solidworks进行三维建模，然后将其中的流道模型导入ANSYS软件进行我 们所需要的分析计算。运用其中的Fluent、CFD模块来模拟通过阀道的介质在阀 道中所产生的漩涡、水锤等介质状况进行准确的分析，为介质对阀道的冲击预测和防范及流道的结构优化提供一些理论基础。 2 直通式截止阀的模型建立 图1 阀体结构图 为了更直观地了解直流式截止阀的结构形式与运动状态，为接下来的流场分析提供模型，首先对于我们所设计直流式截止阀进行三维建模，构成一个完整的阀体结构。所建立的直通式截止阀模型如图1。 对直通式截止阀结构进行三维建模之后，通过剖面图可以直观清晰的了解到截止阀体腔内流道的结构。现参考装配体剖面图，单独对截止阀体腔内流道进行三维建模，针对阀瓣的不同开度。分别建立如图2：直通式截止阀阀瓣的阀开度分别为公称直径0%(1 mm)、15%、30%、45%时的四种流道状态外部结构相同的三维模型。
截止阀的工作原理及优缺点和注意事项 截止阀的工作原理 截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。 截止阀的闭合原理是，依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。 截止阀只许介质单向流动，安装时有方向性。截止阀的结构长度大于闸阀，同时流体阻力大，长期运行时，密封可靠性不强。 截止阀优点： 1.结构简单，制造和维修比较方便。 2.工作行程小，启闭时间短。 3.密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。 截止阀缺点： 1.流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。 2.不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 3.调节性能较差。 截止阀的种类 按阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按介质的流向分，有直通式、直流式和角式。截止阀按密封形式分，有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。 截止阀的安装与维护应注意以下事项： 1.手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。 2.手轮、手柄及伟动机构，不允许作起吊用。 3.介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。 波纹管密封截止阀，其关键部件——金属波纹管，下端与阀杆组件采用自动滚焊焊接，上端与连接板自动滚焊焊接，在流体介质和大气之间形成一个金属屏障，确保阀杆零泄漏。阀瓣
与阀体密封面经过精密研磨，组装完毕经过100%试压，全部达到零泄漏。作为辅助密封，在波纹管上面依然保留了填料函，更增加了可靠性和安全性。高压阀门的金属波纹管均为多层结构，通过液压成形，可保证在最大压力下10000次全行程开/关寿命。 截止阀使用优点： １、双重的密封设计（波纹管+填料）若波纹管失效，阀杆填料也会避免泄漏，并符合国际密封标准。 ２、安全环保，没有流体流失，降低能源损失，提高工厂设备安全。 ３、使用寿命长，减少维修次数，降低经营成本。 ４、坚固耐用的波纹管密封设计，保证阀杆的零泄漏，提供无需维护的条件。 截止阀使用范围： 适用于导热油、有毒、易燃、渗透性强、污染环境、带放射性的流体介质管路上作切断阀，也可用于调节，是创造无泄漏工厂的优质产品。本阀铸件全部采用精密铸造。截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流使用。 截止阀其选用原则是： 1、高温、高压介质的管路或装置上宜选用截止阀。如火电厂、核电站，石油化工系统的高温、高压管路上。 2、管路上对流阻要求不严的管路上。即对压力损失考虑不大的地方。 3、小型阀门可选用针阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等。 4、有流量调节或压力调节，但对调节精度要求不高，而且管路直径又比较小，如公称通经≤50mm 的管路上，宜选用。 5、合成工业生产中的小化肥和大化肥宜选用公称压力PN160 公称压力16MPa 或PN320 公称压力32MPa 的高压角式截止阀或高压角式节流阀。 6、氧化铝拜耳法生产中的脱硅车间、易结焦的管路上，易选用阀体分开式、阀座可去处的、硬质合金密封副的直流式截止阀或直流式节流阀。 7、城市建设中的供水、供热工程上，公称通经较小的管路，可选用截止、平衡阀或柱塞阀，如公称通经小于150mm的管路上。
1截止阀流场的数值模拟 1.1流场模拟的作用 1.1.1流场的两种形式 ①层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合。 层流是流体的一种流动状态,流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。此种流动称为层流或滞流，亦有称为直线流动的。流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5,根据雷诺实验，当雷诺准数引Re<2320时，流体的流动状态为层流。粘性流体的层状运动。在这种流动中，流体微团的轨迹没有明显的不规则fegJo相邻流体层间只有分子热运动造成的动量交换。常见的层流有毛细管或多孔介质中的流动、轴承润滑膜中的流动、绕流物体表面边界层中的流动等。 ②湍流（或紊流）：流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。 湍流是自然界非常普遍的流动类型，湍流出现在速度变动的地方。这种波动会使流体介质之间相互交换动量、能量和浓度变化，而且引起了数量的波动。湍流运动的特征是在运动过程中液体质点具有不断的互相混掺的现象，速度和压力等物理量在空间和时间上均具有随机性质的脉动值。但对于湍流，如果直接求解 三维瞬态控制方程，需要采用对计算机内存和速度要求很高的直接模拟方法，但目前还不可能在工程中采用此方法。工程中广为采用的方法是对瞬态N-S方程 作时间平均处理，同时补充反映湍流特性的其他方程，如湍动能方程和湍流耗散率方程等。 湍流带有旋转流动结构，这就是所谓的湍流涡（turbulent eddied,简称涡。从物理结构上看，可以把湍流看成是由各种不同尺度的涡叠合而成的流动，这些涡的大小及旋转轴的方向分布是随机的。大尺度的涡主要由流动的边界条件所决定，它的尺寸可以与流场的大小相比拟，它主要受惯性影响而存在，是引起低频 脉动的原因；小尺度的涡主要是由粘性力所决定的，其尺寸可能只有流场尺度的千分之一的量级，是引起高频脉动的原因。大尺度的涡破裂后形成小尺度的涡，较小尺度的涡破裂后形成更小尺度的涡。在充分发展的湍流区域内，流体涡的尺寸可在相当宽的范围内连续不断变化。大尺度涡不断地从主流获得能量，通过涡间的相互作用，能量逐渐向小尺寸的涡传递。最后由于流体的粘性作用，小尺度的涡不断消失，机械能就转化（或称耗散）为流体的热能。同时由于边界的作用、扰动及速度梯度的作用，新的涡旋又不断产生，这就构成了湍流运动。流体内不