升降车动态流量平衡阀试验值与仿真值分析研究,  中山民众升降车出租, 中山升降车出租, 升降车出租   对优化可变开孔前后的阀芯分别建立实体样机，进行动态流量平衡阀流量精度测试试验，动态流量平衡阀阀芯可变开孔优化前后，随着阀芯位移的增大，数值模拟和真实试验的流量值变化趋势趋于一致，真实试验验证了数值模拟结果的准确性。阀芯可变开孔优化前，数值模拟和真实试验的结果都是先增大，后减小，并逐渐趋于平稳的过渡，在阀芯位移为0mm～3mm之间，流量波动严重；阀芯可变开孔优化后，数值模拟和真实试验的结果都是平缓波动。纵观阀芯优化前后的流量变化过程，真实试验的结果都大于数值模拟的结果，误差约在10%左右。

    可变开孔优化前，阀芯位移在0.5mm～2.5mm之间已超出+5%流量精度误差限，最大误差达到17.2%，阀芯位移在9mm～10mm之间，流量精度误差略微超出了-5%的流量精度误差限；阀芯可变开孔优化后，流量精度误差均在误差限范围之内，平均误差约为3.4%，满足误差要求。

   动态流量平衡阀不同结构参数改变对流量影响的研究,  不同弹簧弹性系数对平衡阀流量的影响动态流量平衡阀在工作过程中，作用在阀芯上压差、弹簧和可变开孔的面积相互耦合作用以实现出口流量的恒定，可变开孔面积公式是以弹簧刚度和压差为自变量推导而得，而在平衡阀生产加工过程中，实际选用的弹簧刚度与理论计算的弹簧刚度之间总会存在一定的误差，同时考虑到加工过程中阀芯表面的粗糙度、阀芯壳体结构等因素的影响，会对小口径动态流量平衡阀的流量精度产生一定的影响，因此分析弹簧刚度、阀芯组件表面粗糙度，阀芯壳体结构等关键因素的改变对平衡阀流量流量精度的影响非常值得研究。依据理论计算的弹簧刚度，选用三组与其接近的弹簧的进行分析计算，现对比分析在其它结构参数不变的条件下，弹簧刚度分别为2.365N/mm、2.375N/mm、2.430N/mm下，对应的动态流量平衡阀流量的影响规律。在不同的弹簧刚度影响下，动态流量平衡阀的流量值随压差的变化趋势大致相同，随着弹簧刚度的增大，流量值也相应增大。

   不同阀芯壳体结构对平衡阀流量影响动态流量平衡阀阀芯壳体结构初始为双开孔壳体，考虑到平衡阀内部流动稳定性的要求，将其改为四开孔壳体结构；现对比分析在其它结构参数不变的条件下，不同的阀芯壳体结构对平衡阀流量的影响，给出了两种阀芯壳体结构下，平衡阀出口流量的对比结果：阀芯壳体结构的改变会对动态流量平衡阀的流量值产生一定的影响，二者的变化规律趋势一致，四开孔壳体结构下的平衡阀流量值均大于双开孔壳体结构下的流量值，二者之间最大误差为4.4%，平均误差约为2.6%。

    阀芯组件表面粗糙度对平衡阀流量的影响,  由于在实际生产加工过程中阀芯组件表面粗糙度的存在，可能会对平衡阀的流量产生影响。现对比分析在其它结构参数不变的条件下，阀芯组件表面粗糙度对平衡阀流量的影响，给出了两种条件下平衡阀出口流量的对比结果：阀芯组件表面粗糙度会对动态流量平衡阀的流量值产生一定的影响，阀芯组件精加工后的流量值均大于原结构流量值，在最小压差和最大压差位置处，二者的流量值较接近，在其它压差位置处，二者的流量值差别较大，二者间最大误差达到了约14.2%，整个过程中二者间平均误差约为10.1%。

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    流量系数可以衡量阀门的流通能力，流量系数值大，说明阀门的流通能力大，压力损失小，反之则亦然。现对比分析在其它结构参数不变的条件下，同一阀芯在数值模拟、原结构组件试验和阀芯组件精加工后试验三种条件下，动态流量平衡阀在整个开启过程中不同开度下流量系数分布情况：三种条件下得到阀芯在不同位移下流量系数的整体变化趋势一致，都是随阀芯位移的增大，流量系数逐渐减小，仿真模拟值与试验值接近，验证了数值模拟的准确性；三者中，阀芯组件精加工后的流量系数值最大，可见降低阀芯组件粗糙度会增大平衡阀的流通能力，有利于介质流动，原结构组件下平衡阀的流量系数值最小，数值模拟值结果介于上述两者之间。

    平衡阀的流阻系数是衡量流体流经平衡阀造成压力损失大小的指标，是表示平衡阀压力损失的一个无量纲系数。它取决于阀门类型，通径尺寸，流道结构以及体腔形状，流道壁摩擦阻力等因素，可以认为是各种因素造成压力损失的总和。现对比分析在其它结构参数不变的条件下，同一阀芯在数值模拟、原结构组件试验和阀芯组件精加工后试验三种条件下，动态流量平衡阀的流阻损失分布情况：三种条件下得到的压力损失系数整体变化趋势基本一致，都是随阀芯位移的增大，压力损失系数相应增大，但试验得到的压力损失系数在阀芯位移为9mm之后的范围内缓慢增长，趋于平稳，分析原因应该是试验测量误差导致。在阀芯开启整个过程中，阀芯组件精加工后的平衡阀压力损失值最小，可见降低阀芯组件粗糙度有助于减小平衡阀的压力损失，更有利于介质流动，而原组件结构下平衡阀的压力损失值最大，数值模拟结果介于上述两者之间，整体趋势变化一致，间接的验证了数值模拟的准确性。

   动态流量平衡阀水力失调程度分析, 在暖通空调系统中，水力失调指实际流量与设计要求流量之间的不一致性，实际流量与设计要求流量的比值可以衡量水力失调的程度，即称水力失调度，引入水力失调度的概念：gtxQQ(4.4)式中：x——水力失调度；Qt——实际测量流量（m3/h）；Qg——额定设计流量（m3/h）；分别计算在数值模拟、原结构组件试验和阀芯组件精加工后试验三种条件下，优化阀芯型线后动态流量平衡阀的水力失调度的分布情况：阀芯型线优化后水力失调度最好，平衡阀开启过程中，阀芯不同位移下的模拟计算的流量值接近于设计值，流量较稳定；试验结果表明，阀芯组件表面精加工前后，平衡阀水力失调度都出现一定的波动，精加工前，水力失调度最大值出现在阀芯最大位移处，精加工后，水力失调度最大值出现在阀芯最小位移处，可知：在平衡阀开启过程中，试验测得的流量值与额定设计的流量值有一定的波动，分析原因应该是试验系统误差，测量精度误差所造成。

    在前文阀芯型线修订和数值模拟的基础上，对典型参数的平衡阀样机进行真实试验研究，定量的分析了阀芯型线优化前后，试验值和模拟值的流量精确度、流量误差的变化规律；探讨了弹簧刚度、阀芯组件表面粗糙度、阀芯壳体结构对平衡阀流量精度的影响；同时还对平衡阀的流量特性和水力失调程度进行了分析研究。结果表明：优化阀芯型线后平衡阀的流量精度增大，流量误差减小，满足标准的要求；不同结构参数的改变对流量产生一定的影响，其中随弹簧刚度的增大，流量整体也相应增大，四开孔壳体结构下的流量值均大于双开孔壳体结构下的流量值，阀芯表面粗糙度对流量影响较大，精加工后的流量值均大于精加工前的流量值；由流量特性曲线和水力失调度可知，不同条件下流量系数曲线和流阻系数曲线变化规律基本一致，数值模拟值结果介于其余两者之间，水力失调程度表明试验结果失调程度较大，阀芯表面粗糙度对流量的整体平稳性影响较为明显。

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