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水壓二級節(jié)流錐閥的低汽蝕研究
聶松林，黃國河，李永平，楊友勝，朱玉泉
聶松林、楊友勝、朱玉泉：中國，武漢，華中科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院；
黃國河、李永平：加拿大，里賈納，里賈納大學(xué)工學(xué)院。
這份手稿在2005年8月2日遞交，在2006年5月8日修改后被接收發(fā)表。
本文原文出處：
機(jī)械工程師學(xué)會(huì)論文集，E部分：機(jī)械工程工藝學(xué)報(bào)，專業(yè)工程出版社，2006

摘要：汽蝕對水壓控制閥的性能和壽命由很重要的影響，比如降低效率，引起強(qiáng)烈的噪聲和劇烈的震動(dòng)等問題。 對于減輕氣蝕來說二級節(jié)流是一種可行的結(jié)構(gòu) ,因而二級節(jié)流閥被廣泛的用作水壓安全閥和水壓節(jié)流閥。本文通過數(shù)值模擬仿真，對位于二級節(jié)流閥兩個(gè)節(jié)流口中間的腔室的壓力分布進(jìn)行分析，研究了兩個(gè)節(jié)流口的橫截面積比和進(jìn)、出口壓力對于介質(zhì)腔的內(nèi)部壓力場的影響。模擬結(jié)果表明：（a）介質(zhì)腔的內(nèi)部壓力是不恒定的；（b）中間閥室的最高壓力和最低壓力的位置都是不變的，不會(huì)隨著節(jié)流口的面積比的不同或進(jìn)出口壓力的改變而改變；（c）通過前面節(jié)流口的壓降和通過兩個(gè)節(jié)流口的總壓降的比例基本保持不變。這樣就確定了水壓二級節(jié)流閥的空化指數(shù)，獲得了一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。本文還對臨界空化指數(shù)和兩個(gè)節(jié)流口的流通面積比之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。在一個(gè)自制的試驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行了有關(guān)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果基本一致。更進(jìn)一步的分析表明：（a）較大的背壓能提高二級水壓節(jié)流閥的抗氣蝕性能和閥的總負(fù)荷剛度；（b）適當(dāng)?shù)牧魍娣e比有利于改善二級水壓節(jié)流閥的抗氣蝕能力；（c）兩個(gè)節(jié)流口流通面積比為0.6的二級水壓節(jié)流閥具有最低的空化風(fēng)險(xiǎn)和最佳的抗氣蝕性能。

關(guān)鍵詞: 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬仿真，汽蝕, 負(fù)載剛度,流通面積比，二級節(jié)流閥，水壓傳動(dòng)