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1 概述

蝶閥以其結構簡單和適合用于大中口徑管道的結構特點，得到了廣泛的應用。伴隨著近代工藝加工技術和材料工業的發展，蝶閥的應用已遠遠超出傳統范圍，在一些工業領域已經替代過去常用的閘閥、截止閥、旋塞閥和球閥。所以開發適用于高參數工況并能夠長周期運行的蝶閥產品，已經成為閥門制造業和使用部門共同關注的問題。設計大口徑蝶閥不僅需要解決使用材料的材質問題而且需要精確了解閥門的水力特性，從而為閥門改進設計提供依據。

近年來。隨著計算機技術的迅猛發展，發達國家已經在閥門的研究與開發中運用CFD軟件FLU2ENT技術進行設計方案的改進。目前，我國對蝶閥的研究主要集中在產品的機械制造及結構形式等方面，從水力的角度對大口徑蝶閥內部流場研究投入較少，使得蝶閥設計和使用處于半試驗狀態。為了更加精確的分析大口徑蝶閥的性能，運用數值模擬的方法分析其內部流場是十分必要的。本文運用CFD軟件FLUENT技術，對某鋼鐵企業使用的DN1400大口徑蝶閥在不同工況下的流場進行了數值模擬，以流體在蝶閥蝶板不同開度下的流動分析結果為依據，通過改變蝶板結構，實現閥門的改進設計，對大口徑蝶閥的優化設計有一定的指導作用。

2 流程分析

2.1 控制方程

設蝶閥內部流動介質為水，為簡化計算，選擇流動模型為單相流體的不可壓縮三維粘性流動，采用不可壓縮流動的雷諾方程組與k-ε紊流模型構成封閉的方程組來求解。

1）連續性方程