基于FLUENT的90°圆形弯管内部流场分析
阀体后90°圆形弯管内部流场PIV测量及POD分析
阀体后90°圆形弯管内部流场PIV测量及POD分析谢龙;靳思宇;王玉璋;于建国【摘要】Through the established re-circuiation water channel, the inner flow field in 90°bending duct of circular-section with a fore-end valve was measured by particle image velocime-try. Massive high-resolution data of transient flow field were obtained at different observation sections under diverse velocities. The transient and time-averaged flow fields after adaptive correlation calculation were analyzed. The POD modes were obtained after proper orthogonal decomposition of the flow fields, and the structural properties of vortex were further analyzed through the reconstruction of fluctuation field. Conclusions are drawn out that there exists Kdrmdn vortex street in the bend after the butterfly valve, the vortex information is included in low proper orthogonal decomposition modes, and the flow properties of vortex can be restored through the reconstruction of fluctuation field.%利用激光粒子图像测速技术对阀体后90°圆截面弯管的内部流场进行测量,获取了弯管流场在不同来流流速及观测截面上的高分辨率瞬态速度场数据.分析了图像相关计算所获得的瞬态及时均速度场,对流场进行本征正交分解,并进一步分析重构脉动场中的涡结构特性.结果表明:流体流经蝶阀在弯管中形成卡门涡街,涡结构信息包含在本征正交分解低阶模态中,脉动场的模态重构可以还原涡的流动特性.【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2012(026)003【总页数】6页(P21-25,31)【关键词】弯管;阀门;流场;粒子图像测速技术;本征正交分解【作者】谢龙;靳思宇;王玉璋;于建国【作者单位】上海交通大学动力机械与工程教育部重点试验室,上海200240;上海交通大学动力机械与工程教育部重点试验室,上海200240;中国船舶重工集团公司第704研究所,上海200031;上海交通大学动力机械与工程教育部重点试验室,上海200240;上海交通大学动力机械与工程教育部重点试验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TB1260 引言弯管流动受到诸多因素的影响，尤其是在弯管前端存在阀门时，弯管内的流场呈现出十分复杂的流动特性，如在管内壁附近形成二次流动分离区、管外侧产生大尺度涡街，这些现象不利于流体输运的平稳性能，造成流体总压和能量的损失，并且特殊的流动结构还对管道噪声特性有着重要影响。
90°弯管内流动的理论模型及流动特性的数值研究
收稿日期 ! 修改稿收到日期 ! " # # " $ # % $ " % & " # # ’ $ # ’ $ ’ ( ) 基金项目! 教育部青年教师教学科研奖 励 基 金& 上海市曙光 作者简介 ! 丁 计划项目及上海市重点学科资助项目 ) 珏* 女副研究员 & ( % + ’ $ , -
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l G / % * h i D 测量了弯曲度为 j k mn( j k m 分别代表 曲率的平均半径与弯管的水动力直径, 的矩形截面弯 道内的湍流Z 而文献d 则通过热线测速系统对三维 ’ e 弯 管 内 流 场 的 气 流 特 性 进 行 了 实 % # Q
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a 引
言
弯曲管道广泛地应用于工业 b 农业等机械设备 上如压缩机 b 泵及各种类型的热交换器 甚至核动 力的管道系统中 Z 这些形形色色的弯管实现了流体 质量交换等功能 Z 一般情况下 影响流 输运和热量 b 体 流 动性 质 的 因 素 有 很 多 诸 如 弯 管 的 弯 曲 程 度流 体 的 来流 马赫数 cR 流 体运动方 向 等 Z 在 纵 多 因素的影响下 弯曲管道内的流场呈现出十分复杂 的流动特性 Z 如一定来流条件下 在管壁附近形成 分 离区 管 道 横 截 面 上 产 生 二 次 流 动这些现象不 仅造成流体总压和能量的损失 而且形成的局部障 碍 区域也 使 流 动 系 统 的 阻 力 增 大 降 低 了 热 量b 质 量的交换效率 Z 因此 弯管内的流动一直受到内流 研究者的关注 Z 早期的实验研究以 f 为 代 表他采用激 R g F E U 光多谱勒测速仪对 % 方形截面弯管内雷诺数分别 # Q 为+ 给出 % #和 1 # # # #的来流条件进行了系统的研究了层流和湍流两种流态下的时均速度分布以及弯曲
90°弯管内湍流流动的数值模拟
第 ３ 卷第 ３ ２ 期 ２１ ０ １年 ６月
化 学 工 业 与工 程 技 术 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ ８ ｇｉｅｒｎ ｏ ｒ ａ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ＬＥｎ ｎ ｅｉｇ ｏ
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９ 弯 管 内湍流 流 动 的数 值模 拟 ０。
ｉｙ ｉｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｄ ｐｒｓ ｕｒ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆｏｍ ０。ｔ ０ ｅ ｒｏ ｔ ｒｗａ１ Ｗ ｉｈｎ ｅ ｄ ｐ ｒ ，ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌｆ ｒ ｅ ｆｏ ｌ ｉ ｗｉｌ ｇ ｒ ｓ ｔ ｎ ｔ ｎ ｒａ ｅ ｎ ｅ ｓ ｅｄｅ ｒａ ｅ ｒ ６ Ｏ ９ 。ｎ ａ ｕ ｅ ｌ ． ｔ ｉ ｂ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｉｕ ａ ｏ ｃ ｒｍ ｆｕｄ ｓ ｒｉ ｅ ｕｌｓ ｉ ｎ
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90°方弯管内气相流场的数值模拟与分析
方法对 ９ 。 ０ 方弯管内的气相流场进行数值模拟，重 点考察不同空间倾角对弯管内二次流形态的影响规 律 ，以期为工程设计提供参考。
大 涡模 型基 本 方 程 ’ ６
大涡模 拟 方法是 建立 在湍 流 统计 和旋涡 的级联
间倾 角。
关 键词 方弯 管 气相流 场 大 涡模 拟 二次 流 倾 角 与分 析 。然而 ，上述 的研究 对象 主要是 围绕 水平 弯
引
言
管展开的，文献 ［ ］中虽然研究 了不 同来流方向 ４ 对弯管内流场的影响规律 ， 但并未考虑到弯管 自身
结 构变 化对 流 场 的影 响 。
在石油 、化工 、机械 、动力 、水利等工程应用
中常常 涉及 到不 同空 间倾 角 的弯管 流 动 问题 ，一般 情 况下 ，弯管 内的 流场 由于 受 到 弯管 曲率 的影 响 ， 较直 管 的流场 复杂 。早期 的实 验 研究 以 Ｔ ｙ ｒ ａｌ ¨ 为 ｏ 代 表 ，他采用 Ｌ Ｖ技 术对 ９ 。 弯管 内流体 的层 流 Ｄ ０方 和湍 流 ２种流 态进行 了系统测 量 ，给 出弯管 不 同横 截 面 的时均速 度和压 力分 布等 实验 数据 ，明确提 出
Ｓｏｅ 方程 及连 续 方程 ，得 到 ｔ ｓ ｋ
基金项 目：中石化集团公司资助项 目 “ 紧凑式沉降器 内新型快分系统的开发” （ ００ ３ 。 ３ １０ ）
维普资讯
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２０ ０ ７年
第３ ５卷
第 ８期
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２ ．数 值方 法
不同重力下90°弯管内气液两相流流型及流动特性研究
不同重力下90°弯管内气液两相流流型及流动特性研究引言
90°弯管内气液两相流以其复杂的流态及特殊的流动特性，受到了广泛的应用，由于其重力效应，90°弯管内的气液两相流极容易受到不同的对流作用和湍流作用的影响，因此，随着重力的改变，90°弯管内不同重力下气液两相流流动特性的变化既有理论意义，又具有重要的实际应用价值。
本文研究的目的是分析在不同重力条件下90°弯管内气液两相流的流动特性，重点探讨不同重力下气液两相流流型、划分及流速分布以及各类型流动特性，并提出可供参考的建议，以促进气液两相流工程分析。
90°弯管内气液两相流流动特性
在不同重力作用下，90°弯管内的气液两相流的流动特性取决于流体的性质和气泡的大小，重力的变化会导致气液两相流的结构发生变化，在低重力条件下，90°弯管内气液两相流中气泡会被带动而滑动流动，形成良好的混合作用，呈现出悬浮式流体表面中的涡流形成某种自然形态；然而，随着重力增加，90°弯管内气液两相流滑动流动性将受到影响，形成交叉结构，从而影响气液两相流的流动特性，由此可知，不同重力下90°弯管内的气液两相流的流动特性有明显的差异。
研究中，通过试验和数值模拟，在不同重力条件下进行了90°弯管内气液两相流的研究，得出了以下结论：
1）在低重力条件下，90°弯管内气液两相流构成主要是悬浮流，气液混合少，调整时间短；
2）随着重力的增加，气液两相流的特性也会发生明显变化，液体流速显著减小，气水混合尤为明显；
3）重力增大时，气液两相流会产生不同的运动模式，如气流的快速回旋、气液的折流现象、气液的自吸现象等，从而影响其稳定性。
结论。
基于fluent除尘管道拐角处不同流速下流场模拟研究_施天虎
由于在管道内大部分粉尘处于湍流状态， 文中 同时进行以下假设： ① 管道内 采用标准 κ － ε 模型， 的混合气体为不可压缩气体； ②在管壁无粉尘沉降； ③管道密封性良好。基于以上假设符合如下守恒方 程。 质量守恒方程： ρ + ) （ ρV） = S m t 动量守恒方程： （ ρV） + ) （ ρVV） = － ) P + ) （ τ） + ρg + F t 能量守恒方程： （ ρ E ） + ) （ V（ ρE + p） ） = ) （ k eff ) T － t hj Jj ∑ j + （ τ eff V） ） + S h
1
1． 1
90°管道模拟
物理模型的建立 建立 90° 管道的二维模拟流场， 环形管道的半 径为 0． 5 m， 采用四边形结构网格对流场进行网格
收稿日期：2011 － 09 － 26 ； 修订日期：2012 － 07 － 25 基金项目：贵州大学研究生创新基金项目 （ 院研 201104 ） ； 贵州大学研究生创新基金项目 （ 校研理工 2011044 ） 作者简介：施天虎（ 1985 － ） ， 男， 江西万年人， 现就读于贵州大学矿业学院 ， 从事矿井瓦斯防治、 矿山灾害防治方面的研究 ， Email： shitianhu2@ 163． com。
（ 1 ） 根据压力云图及动压云图可知， 由于入口 ， 速度的不同 在管道内产生的压强会发生很大的变 化， 并且影响流体在管道内的流动状态 ， 以及在出口 处造成同一截面处流体的速度不同 。 （ 2 ） 根据速度曲线图及速度矢量图可以得出 ， 在管道内流体的速度有一定的变化， 且使得流体的 流动状态发生相应的改变。 （ 3 ） 此次模拟有些条件是假设为理想状态， 模 但属于正常现 拟结果与实际情况存在一定的误差， 象且在条件允许范围之内。 因此， 此次模拟分析是 正确的。 参考文献：
基于fluent的弯管流动模拟研究
中图分 类 号 ： ０ ３ ５ １ ． ２ 文 献标 志码
０ 引 言
弯管广泛应用于石化 ， 钢铁冶金等各个行业 ， 其 内部运输的相对运动会产生一定的振动从而导致管道系 统动力失稳， 给系统造成灾难性的毁坏。现在管道中多为油水两相流， 流动较为复杂 ， 而且再通过弯管时会 发生突变 ， 使得流动更加复杂 ， 基于以上因素 ， 研究弯管油水两相流动的速度、 压力、 流线分部的特性 ， 既能保
２ ０ １ ３年 １ 月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编 号 ： ２ ０ ９ ５ － ２ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ７ ３ － ０ ４
基于 ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 的弯 管 流 动模 拟 研 究
纪宏超 ， 李耀 刚 ， 郑镭。 ， 李文军
（ １ ． 河北联合大学 ， 河北 唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ； ２ ． 唐 山德盛 陶瓷有限公 司 ， 河北 唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
＿
（ １ ）
（ ２ ）
Ｏ ￣ ｐｋ ｖ
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式 中：
Ｉ ， Ｉ
ｐｍ
（ ３ ）
质量平均速度 ； Ｐ 混合密度 （ ２ ） 动量 方程 ：
去 （ ｐ ） ＋ Ｖ ・ （ ｐ
ｐ ｇ ＋ Ｆ ＋ Ｖ ・ （ ∑ａ
＝ 一 Ｖ Ｐ ＋ Ｖ 。 【 （ Ｖ ＋ Ｖ － － ＊ Ｔ ） 】 ＋
３ 结 论
’
（ １ ） 用数值模拟手段对弯管内部流动进行 了研究 ， 得出的两相流数值特征与实际及理论计算 比较接近 ， 揭示了弯管流速度场和压力场的变化规律 。
（ ２ ） 建立的数值模型可为弯管设计试验提供参考和帮助。针对具体试验， 改变模型中对应参数， 即可更 科学的了解管道输送弯管过程的变化。
90°圆截面大曲率弯管内流场特性数值分析_
90°圆截面大曲率弯管内流场特性数值分析提要：使用FLUENT软件对RC/D=0.87的90°圆截面弯管内流场特性进行数值模拟，得到了弯管内压力分布图、速度矢量图、速度等值线图以及二次流的规律。
经与相关文献实验结果比较表明：采用FLUENT软件对RC/D＜1.0的90°圆截面弯管内流场模拟时，计算结果与实验结果吻合较好。
关键词：流场特性；圆截面弯管；大曲率；FLUENT模拟引言弯管是管道输送系统的重要构件之一，弯管的使用实现了流体流动方向的改变、流体输运和热量、质量交换等功能。
已有的研究结果表明[1,2]，弯管内部的流动主要受弯管曲率直径比(RC/D)、雷诺数(Re)以及进口来流条件的影响。
由于受研究手段的限制，早期的弯管内流场特性的研究工作主要是测试弯管总压分布。
近年来，随着测量技术和数值方法的发展，开始深入研究弯管内流场。
然而目前小曲率弯管的研究比较深入，实验与计算结果一般比较满意。
对于强曲率弯管内的湍流流动研究还不充分。
如：Taylor等[3]采用激光多普勒测速仪对90°方形截面弯管内流进行了系统研究，给出了层流和湍流两种流态下的时均速度分布距弯管段壁面的压力分布等试验结果；史峰等[4]对RC/D=1.69的90°方截面弯管内湍流做了实验和数值分析，其结果表明在45°截面前时均速度的计算结果与实验结果符合的很好，此后则存在较大误差。
本文应用FLUENT软件对文献[5]中RC/D=0.87的90°圆截面大曲率弯管内流场进行三维数值模拟，将计算结果与文献[5]的实测结果进行比较和分析。
一、控制方程与数值模拟（一）控制方程和标准两方程模型：（二）数值模拟1.几何模型本文的研究对象为90°圆截面弯管，其几何尺寸如图1所示：弯管直径D=280mm，曲率直径比RC/D=0.87，曲率半径RC=243.6mm，在弯管段的两端分别接一段长度为2D(560mm)的直管。
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通海阀内流场的三维数值模拟江山，张京伟,吴崇健，许清，彭文波摘要：以通海阀为研究对象，采用Fluent软件对通海阀在不同的开口度和流量下的内流场进行数值计算，给出通海阀阀腔内的速度场和压力场图。
根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因，为通海阀的内流道优化提供理论依据。
关键词：通海阀；RNG κ-ε湍流模型；Fluent软件；流场可视化Three Dimensional Numerical Simulation of The FlowField Inside Hull ValveJiang Shan ,Zhang Jingwei，Peng Wenbo(China Ship Development and Design Center,wuhan,,430064,China)Abstract：The research is focused on three dimensional simulation of the hull valve . The Fluent software has been applied to simulate the flow field inside hull valve at the conditions of different openings and different flux. And the pressure distribution and velocity distribution obtained through calculation. We search the reason which affect the capability and lead the noise of hull valve base on the visual result of simulation. The research result provide theoretics for optimizing the flow field inside hull vale.Key words：hull valve；RNG k-ε turbulent model; Fluent software；flow visualization1 引言通海阀是船舶内部管路系统与外界连接的重要装置，主要用于各管路海水注入和排出的控制和调节，因此其性能的好坏直接影响着全船各个系统乃至整个船舶的性能。
过去受研究手段的限制，对通海阀的研究人们主要采用实验方法，对它的外部特性，如进出口压力差、流量系数等，进行测试和分析，而对流体在通海阀内部的流动情况则很难知晓，认识不足。
近年来随着计算机技术和计算流体动力学理论的发展，应用CFD方法，对各种阀内部的流场进行仿真计算和可视化分析，成为流体机械领域新的研究热点，其研究工作对阀门的结构参数设计和流道优化设计具有重要的实际意义。
近年来国内外学者应用CFD方法对液压锥阀内部流道内的流动情况进行了许多研究，国内文献[1，2]用有限元方法，建立了二维模型，对锥阀内流场进行了数值模拟，并用DPIV流场试验可视化技术进行了实验可视化研究。
文献[3]分别对简化为轴对称的二维流场模型和不经过任何简化和近似处理的三维面对称流场模型两种情况，应用CFD分析软件Fluent，进行了仿真计算和可视化研究，给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场和流线图。
对比分析表明，采用基于三维流场的可视化分析，可更清楚全面地反映锥阀内部的复杂流动情况。
国外，K．Ito[4]等用有限差分法对液压锥阀层流流场进行了研究；文献[5]对水压锥阀内部的流场进行了实验研究。
本文采用CFD方法选用Fluent软件对通海阀在不同开口和不同流量下的内部流场进行数值模拟，根据可视化结果分析通海阀内部流场（速度分布、流场结构、漩涡的产生及消失等等）与噪声、能量损失机理的关系。
根据分析结果为通海阀内流道优化提出改进方向。
2 模型的建立2.1几何模型本文以GB587-2004黄铜通海阀为例，其结构如图1所示，从图中可以看到，其结构为直角结构，由阀体、阀芯、阀杆和手轮组成，下侧为海水入口通过法兰与耐压壳体上的杯形管件连接，与外界海水相通；出口与舱内的管路连接。
图1 通海阀的结构图2.2 数学模型通海阀内部流动为不可压缩三维粘性流动，可以用不可压缩的雷诺平均方程组求解，采用RNG κ-ε湍流模型构成封闭的方程组。
（1）连续性方程：i iu 0x ∂∂＝ （2）动量方程组：2i j i i i j u'u'u u u 1u t j i j j jp x x x x x δνρδ∂∂∂∂+=-+-∂∂∂∂∂ （3）湍流涡粘性系数计算公式：2/t u C νκε=（4）湍动能κ的输运方程为: ()()()i k eff k i j jk k ku u G t x x x δδδδρραρεδδδδ+=+- （5）湍流耗散率ε的输运方程：212()()()i eff k i j j u u C G C R t x x x k kεεεεδδδδεεερερεαρδδδδ+=+-- k α、εα分别表示κ方程和ε方程的湍流Prandtl 数，k G 代表由平均速度梯度引起的湍动能生成项，在ε方程中，R ε为ε方程中的附加源项，代表平均应变率对ε的影响，R ε的表达式为： 320312(1)1 , (2)1= ()2i u ij ij j ij j iC R kSk S S S u u S x x εηρηηεβηηεδδδδ-=+==+ 0u 12 4.38 0.012 C 0.0845,C 1.42 C 1.68 0.7194k εεεηβαα===上述方程的模型参数为：＝，＝，＝，＝， 其中是无量纲应变或者湍流时间与应变尺度的比值，代表平均应变率对ε的影响。
RNG κ-ε湍流模型既适应高雷诺数情况，也适应低雷诺数下的湍流流动，即提供了一个微分形式的有效粘性系数表示式，来说明低雷诺数流动效应.此外，对于湍流Prandtl 数，RNG κ-ε湍流模式提供了一个解析式，而标准κ-ε湍流模式使用了经验常数。
3 数值计算3.1 网格划分为了保证通海阀进、出口的边界条件符合实际，在计算过程中分别对通海阀的进、出口添加了等同直径的管道，管道长度为1000mm ，以保证进口流动稳定，出口无回流产生。
由于通海阀全流道的三维实体模型较为复杂，因此采用现在较为流行的三维设计软件Catia 进行实体建模，再通过Catia 软件的输出接口将模型导入Fluent 的前处理软件Gambit 中，采用四面体非结构化网格进行网格划分，输出Fluent 软件能识别的.msh 文件。
通海阀流道网格划分图如图2所示。
图2通海阀网格划分图3.2 边界条件流体状态：流体为不可压缩、牛顿流体，流体状态为湍流，采用RNG k ε-湍流模型η流体密度：1025kg /m 3动力粘度：0.001054kg/ms● 入口条件：由于流体为不可压缩流体，且知道各工况的流量，因此入口采用速度入口， 入口速度由各工况的流量确定，计算公式如下所示： Q v S其中：Q ——入口处的平均流量，S ——入口处截面面积本文选用2种工况，流量分别为203/m h 、1003/m h ，开口为全开和1/4开口两种情况● 出口条件：自由出口● 壁面条件：流体与壁面接触的边界为静止壁面。
4 计算结果分析4.1相同边界条件下不同开口度的数值计算结果比较为了说明开口度对通海阀内流场的影响，本文在给定边界条件，分析比较了流量相同，开口度不同时的计算结果。
仿真结果如图3和图4所示（本文取流量为1003/m h ）。
从给出的压力分布图和速度矢量图中我们可以看出：（1）通过阀芯节流口时，由于过流断面面积突然减小，流速增大，压力减小；（2）比较纵截面的压力分布图（a ），可以看到随着开口度的增大，流场内压力的最小值增大，节流口处上下压差减小，即局部压力降减小，能量耗散减小；（3）从纵截面速度矢量图（b ）中，可以看到阀芯周围存在着附体漩涡区，随着开口度的增大，附体漩涡随之减少，而且通海阀出口处的漩涡也相应的减少。
说明能量耗散与漩涡区的大小和过流断面大小有关，阀门开口越大，漩涡区越小，能量耗散越小；（4）从横截面速度矢量图（c ）中可以看到，在阀杆处存在着绕流漩涡，但是开口度的变化对绕流漩涡影响不大，说明附体漩涡和剧烈的压力变化是影响通海阀性能和产生噪声的主要因素，对通海阀结构优化就需要从减少附体漩涡和降低局部压降两方面来考虑；（5）从速度矢量图（b ）中我们还可以发现，在小开口度时，通海阀内外壁的速度基本相同，两侧流体场基本对称，但是在全开时，节流口下游外壁速度明显比内壁速度大，分析其原因是由于通海阀采用直角结构，在直角处产生了二次流，内外壁速度不等会造成外壁的高速流体在出口处向内壁运动，对内壁壁面产生冲击，从而产生冲击噪声。
因此，解决内外壁速度不等也是优化时需要考虑的方面。
（a ）纵截面压力分布图（b）纵截面速度矢量图（c）横截面速度矢量图m h的仿真结果图3 开口为1/4开口，流量为1003/（a）纵截面压力分布图（b）纵截面速度矢量图（c）横截面速度矢量图m h的仿真结果图4 开口为全开，流量为1003/4.2相同开口度不同边界条件的计算结果比较为了说明在相同流动区域时，即开口度相同，流量对通海阀内部流场的影响。
本文计算了流量分别为203/m h时的流场，开口采用全开形式，图5为流量不同时的各个流场在纵截面的压力轮廓图，m h和1003/图6为纵截面的速度矢量图。
从图中我们可以总结如下：（1）比较速度矢量图可以发现，开口度一定时，流量增大，通海阀内流场分布基本没有变化，速度分布只是数值上的差异，说明在通海阀内的漩涡分布的影响因素主要是开口度的不同，即通流面积影响。
（2）比较纵截面的压力分布图，可以看到随着流量的增加，通海阀节流口处的压力最小值大大减小，局部压力降增大，能量耗散增大。
（a）流量m h时的压力分布图为203/（b ）流量为1003/m h 时的压力分布图图5 通海阀全开，不同流量时的压力分布图（a ）流量为203/m h 时的速度矢量图 （b ）流量为1003/m h 时的速度矢量图图6 通海阀全开，不同流量时的速度矢量图5 结论（1）数值仿真计算结果表明，通海阀内部的漩涡和剧烈压力变化是影响通海阀性能和产生噪声的主要因素；因此，减小漩涡区域和降低局部压力降将是对通海阀进行结构改造时重点考虑方面；（2）当开口度一定时，随着流量的增大，通海阀内部流场基本没有变化，但是随着流量增大，节流口处的局部压力降增大，能量耗散增大；（3）当流量一定时，随着开口度的增大，内部流场的漩涡区域大大减小，局部的压力降减小，能量耗散减小；（4）当通海阀全开时，节流口下游外壁速度明显比内壁速度大，内外壁速度不等会造成外壁的高速流体在出口处向内壁运动，对内壁壁面产生冲击，从而产生冲击噪声。