振动阀的调节大多放在套筒上可以起到良好的减振效果,但对阀内流场的参数确定、套筒结构参数没有进行详细的研究。因此,本文基于多级级数理论,确定套管,并通过理论和数值模拟相结合的方法来确定研究系列、间距和孔径对内部调节阀流体流动特性的影响,为振动和高性能的高压差调节阀的设计提供可靠的依据。多级套筒式调节阀的结构与原理。

图1.4 多级套筒式调节阀结构原理示意

MullerMT和FaleRS[5]的斜率控制阀输出通道增加扩大控制系统理论,提出了带宽然而,这种方法是扩大的控制系统的带宽已不在实际的设计推广,由于出口渠道边坡的增加将导致阀门的压力降增加,节能控制系统并没有减少。

AbujaV[6]等提出了控制阀气蚀的数值模拟方法,以减少控制阀控制流体产生气蚀概率。

（1）利用消声减振套筒

王燕[7]对于高压差分阀在闪光引起的气穴振动和高噪声问题,设计了一种噪声阻尼套管,及其系列、级、间隙和孔径。串联间隙套首先从理论上确定,然后建立三维模型、连续性方程、三维雷诺兹平均NS方程和基于k方程由阀内流场模拟的控制方程的各向同性涡粘性理论、节点和非结构化网格用于离散控制方程的有限体积法组,采用内部流量调节阀套结构流畅的参数的数值模拟计算。结果表明,套管系列的可行性进行初步理论确定;了级间间隙和孔尺寸的缩小,适当的增加有利于阻尼和高压差阀减振,为高压差阀的设计提供了参考。

根据多级降压套筒阀,从图5和图6所示,在图5中,每个间隙的压力分布是不均匀的,图6中的分布是比较均匀的,因此,在套内空间和阀体强度允许范围内,适当增加水平的差距,有利于从图的光滑的低压力;7,8,适当增加套管与套管之间的间隙减少内部流动。

图1.5 各级间隙4mm时压力分布云图图        图1.6 改变间隙后压力分布云图

图1.7 各级间隙4mm时速度分布云图图          图1.8 改变间隙后速度分布云图

（2）利用空化噪声

当流体流经调节阀时,阀芯和阀座的节流降低了局部流体的流动面积,使调节阀的结构简化为孔板模型,如图9所示。

空化噪声控制的关键是避免气蚀现象。通过上述分析,阀门的气穴现象和空化噪声主要是由节流孔前后高压降引起的。因此,采用多级节流法控制阀气蚀试验。如图10所示。。

袁尚科[8]等为了控制和防止空化噪声，对液流管道调节阀简化孔板模型的内部流场进行了二维CFD解析，通过对仿真结果的分析,得出了压力分布与空化噪声的关系。着重分析了空化噪声的产生机理和特性,并结合空化噪声的预测方法，依据多级降压控制空化噪声的原理，提出有效的降噪声措施，对降低液流管道调节间空化噪声具有一定的指导意义。

图1.9 孔板节流示意图

图1.10 多级节流降压原理

（3）利用多级降压

胡建[9]提出了高压差速阀的设计。该方案不仅解决了高电压差的问题，而且在一定的频率范围内吸收噪声。为了消除普通阀门的不良后果，并通过实际情况进行检查，效果明显。但在未来的研究中还有许多问题需要解决，如：最大循环效率因子E的计算。

杨国来[10]以套筒式阀门为研究对象,通过对内部流场的流体动力学知识和理论分析,得出噪声、套筒式阀的振动现象,找出阀位内气穴现象。通过CFD数值模拟,计算出阀在一定开度下的速度矢量图,并与空化器的理论分析进行了比较。理论分析和CFD技术的采用,使低噪声、高性能套筒式调节阀设计周期短、成本低、效果好。。