通用鋼鑄截止閥驅(qū)動(dòng)往往需要龐大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，特別是應(yīng)用于高壓大口徑的管路系統(tǒng)中時(shí)，普遍存在著啟閉動(dòng)作緩慢、驅(qū)動(dòng)能耗高等問(wèn)題。但由于鋼鑄截止閥內(nèi)部流場(chǎng)的復(fù)雜性和內(nèi)部壓差的不確定性，先導(dǎo)式鋼鑄截止閥動(dòng)力不確定，從而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在盲目性。結(jié)合Fluent的UDF技術(shù)對(duì)新型先導(dǎo)式截止閥進(jìn)行數(shù)值模擬，總結(jié)出此閥門(mén)的動(dòng)力特性并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)于截止閥的研究成果對(duì)于新型先導(dǎo)式鋼鑄截止閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。

1.針對(duì)新型先導(dǎo)式鋼鑄截止閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盲目性的問(wèn)題，分析閥門(mén)通用部分與專(zhuān)用部分設(shè)計(jì)過(guò)程，找出其中存在的人為假設(shè)因素，指出解決問(wèn)題的切入點(diǎn)在于活塞式閥芯底部上下表面間的壓差。
2.簡(jiǎn)化并建立了新型先導(dǎo)式鋼鑄截止閥三維模型，運(yùn)用RNG k-ε紊流模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，指出閥芯底部上下表面的壓差產(chǎn)生的壓差力為閥門(mén)開(kāi)啟的動(dòng)力源。同時(shí)找出了影響壓差大小的因素，為閥門(mén)動(dòng)力特性的研究指明了方向。
3.數(shù)值分析結(jié)果顯示，產(chǎn)生壓差力的兩個(gè)面上，壓力分布不均，編制了UDF程序分別循環(huán)提取面上每一個(gè)單元的壓強(qiáng)，求其平均值并輸出，得到活塞式閥芯底部上下表面的壓差值并進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證，得到了壓差的網(wǎng)格無(wú)關(guān)解。
4.對(duì)不同因素組合的先導(dǎo)式截止閥進(jìn)行了數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究。