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无论是在流体机械还是在流体传动与控制系统中，都会用到各式各样的开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门，这些开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门装置的主要功能是对流体的流量、压力和流动方向进行调节和控制，以满足工作系统的要求。该过程中要求开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门控制可靠、阻力小、损失少。21世纪以前，对各类开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门尤其是开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门流道流动特性的研究尚未引起重视，在设计中基本上还是依据常规设计方法和经验，只考虑结构型态而不考虑流阻损失，从而引起较大的能耗。近年来，随着计算流体动力学（CFD）和计算机技术的飞速发展，数值模拟手段广泛应用于流体内部复杂流动的研究上。笔者对闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的阻力特性进行了研究，通过ANSYS软件的FLOTRANCFD工具模拟了闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内部的流场。开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门单位：开云手机版APP下载（中国）开云有限公司
    1 模型与数值方法
    笔者主要研究的是闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内部流场，简化闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司原型，使得闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司通道为圆形通道，闸板为平板闸板。因此只需建立带有闸板的闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司通道模型，闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的CFD模型与实物呈1∶1，以闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司左下端点为原点，建立直角坐标系，其几何模型如图1所示（以闸板开度50%为例）。

图1 平行式单闸板闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司几何模型

    采用开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门的进口速度和进口压强作为进口的边界条件，在绝对参考系下给定一均匀来流，方向垂直于进口面，速度大小分别为1、2、3、4、5m/s，强度和水力直径由公式推导出，进口表面压强为2kPa；出口边界采用自由出流，由于全部流场只有一个出口，其出口表面压强设为0；由于在固壁处质点满足无滑移边界条件，设壁面速度为0。
    笔者根据闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的特点，采用k-ε二方程湍流模型，选用ANSYS软件的流体动力学分析类型进行分析，借助专用于分析二、三维流体流动场的先进工具———ANSYS软件的FLOTRANCFD工具分析计算了闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的内部流场特性。
    2 计算结果及闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数的计算
    当水温为20℃时，其密度为998.2kg/m3，粘度为100.5μPa·s。当闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内径为DN50mm，开度分别为10%、20%、25%、35%、45%、50%、60%、75%、100%，进口速度分别为1、2、3、4、5m/s时，模拟计算出闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内部的节点压力场分布（图2）。

图2 闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内部的节点压力场分布

    根据流体力学理论可知，开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门的阻力特性定义为：
    
    式中  Δp———开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门前后的压差，Pa；
    ξ ———开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门的阻力系数；
    u———横截面处的平均流速，m/s；
    ρ———流体的密度，kg/m3。
    从图2中可以清楚地读出最低静压值，算出最低静压值与进口压强差，进而算出闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的阻力系数。
    当进口表面压强为2kPa，进口速度一定时，作闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数随开度的变化曲线（图3）。从图3可以看出，当进口速度一定时，随着闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司开度的不断增大，其阻力系数减少。当闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司开度一定时，随着进口速度的不断增大，其阻力系数减少。

图3 进口速度一定时闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数随开度的变化

    对不同管径（DN25、DN100、DN200）的闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司分别进行了模拟，并与DN50的闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司模拟结果进行了对比分析。当进口速度为3m/s，进口表面压强为2kPa，闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内径一定时，作闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数随开度的变化曲线（图4）。从图4可以看出，当闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内径一定时，随着闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司开度的增加，闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数减少。当闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司开度一定时，随着闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司内径的增大，闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数也是增大。

图4 内径一定时闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司阻力系数随开度的变化曲线

    3 结束语
    应用有限元体积法和ANSYS软件对闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的内部流场特性进行了分析，由分析可知，闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司的阻力系数不仅与开度、进口速度有关，还与闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司管径有关；不同管径的闸开云手机版APP下载（中国）开云有限公司，在同一开度、进口速度下的阻力系数不同。同时，利用ANSYS软件进行开云手机版APP下载（中国）开云有限公司门内流场的分析方法基本可靠。