隆重介紹CKD電磁閥閥芯型線設計方法

    隆重介紹CKD電磁閥閥芯型線設計方法
    CKD電磁閥相對收縮面積與旋流面積之比等于其相對流量系數。根據相似原理，假定具有相同固有流量特性的不同規格調節閥的相對循環面積隨相對開度的變化是相似的，并給出了柱塞閥芯廓線的解析設計方法。根據該方法設計的閥芯截面的數值模擬流動特性與其固有流量特性之間的偏差，數值模擬流動特性與固有流量特性之間的偏差符合iec 60534≤2≤4的要求。可以看出，該設計方法減少了在調節閥芯線設計過程中通過流量試驗反復修改閥芯輪廓的工作量，具有定的推廣價值。
    根據調節閥的結構特點，設計出調節閥的閥芯形狀，以表達調節閥的固有流動特性。傳統的閥芯輪廓設計主要采用通過流量試驗多次修改閥芯輪廓的方法來逼近的閥芯輪廓，設計工作量很大。現有的閥芯線分析設計方法不能很地表達調節閥的結構特點。例如，文獻[1≤3]認為CKD電磁閥前后的壓差是恒定的。假設閥門流量阻力系數已被測量并保持不變，則調節閥的相對流量與相對流量面積成正比，但實際上，調節閥流量阻力系數隨閥開度而變化。文獻[4]利用文丘里管模型研究了調節閥的結構特性，并在分析中忽略了能量損失。文獻設計的閥芯型線的實測流量特性與固有流量特性之間的偏差遠遠超出調節閥產品標準的允許范圍。
    CKD電磁閥我們采用孔板模型對調節閥的結構特性進行了研究。考慮到能量損失，調節閥的結構特性與固有流量特性有的關聯，從而使解析設計的閥芯剖面所給出的流量特性更接近于固有的流動特性。
    通過試驗總結如下：
    (1)推導出CKD電磁閥相對收縮面積與旋流面積之比等于調節閥的相對流量系數。
    (2)用驗證的CKD電磁閥標定了具有自然流動特性的調節閥的相對流量面積與相對開度之間的關系，給出了具有相同自然流動特性的閥芯線的求解方程，計算得到的閥芯截面數值模擬流動特性與設計固有流量特性的偏差在0.43%~10.88%之間。該偏差不超過工業過程控制閥IEC 60534/2/4標準要求的10%-18.45%的偏差范圍。
    將輸入信號轉換為角位移，帶動球閥閥芯旋轉。目前國內外對球閥的研究較多。MOUJAES等人利用Star-CD軟件的計算流體力學模型模擬了法蘭球閥在不同開度條件下的流動狀態，姚曉春等對V形球閥結構進行了優化，通過對優化結構的數值計算和分析，確定了優化設計方案。張勝昌等人利用FLUENT軟件對新型轉子油氣混合泵出口球閥內的三維氣液兩相流場進行了數值模擬，討論了氣門開啟高度和不同氣液比對氣液混合時閥內流場的影響。王湖濱等人采用遺傳優化算法對三通調節閥節流閥盤的開型進行了優化設計，并采用優化方法對調節閥的外形進行了優化，并結合原型試驗對其進行了CFD數值模擬驗證。
    本發明實現了對不同通道不同流量特性的調節和控制，同時節省了個雙向閥和個三通噴嘴，節省了投資，占用了很小的面積。目前，所研究的三通閥大多是直線沖程控制閥.文中對液壓離焦三通閥的結構進行了設計，并對流道結構進行了流體計算和CFD分析。對原液壓去噪三通閥的核心流道進行了改造，其流量特性近似于線性。朱預等人詳細分析了液壓系統中常用的圓形閥口三通滑閥的靜態特性，推導了該閥的壓力流量方程，繪制了無量綱壓力流量特性曲線，得到了該閥的零壓力增益、流量增益和壓力流量系數。
    三通流量控制閥與球閥是同角度行程控制閥，但閥體為圓柱形，閥芯中部為三通管，支撐體為十字肋板結構，可改變介質的流向、分流和流量調節。這個閥門位于比例肥料的入口。水通道閥門的部分水平出口流入肥料吸收室進行流體力學肥料吸收，其余部分則從閥門的垂直出口流出，直接與水肥混合參與灌溉。通過改變閥角，改變水分進入肥料吸收部位的比例，從而改變肥料的肥料比例。這種閥門結構不同于現有的三通閥，對這種閥門的研究很少。
    CKD電磁閥流場分析中的應用已成為種普遍的手段。通過模擬和試驗，對三通閥的調節特性進行單獨的研究，有助于提高三通閥的結構，為改善三通閥的結構提供參考，并將其作為獨立部件應用于管道中。
   CKD電磁閥的分流比和內流特性進行了數值模擬，并對試驗結果進行了驗證。
    CKD電磁閥主要結果如下：1)當閥芯旋轉位置在15°~75°之間時，三通流量調節閥可以地分流。隨著調節閥角度的增大，水平分流比增大到0.55，然后下降到0.40，后繼續增大到1.00，與水平流出面積與總流出面積的比值相同。
    2)CKD電磁閥角度的增大，閥入口和閥芯的過流面積減小后對稱增大。45°為小點，進口管道壓力增大后減小，45°為峰值和對稱點，壓力曲線越高，但變化趨勢和曲線形狀相同。
    3)CKD電磁閥閥門入口與閥芯之間連接部分的流動面積急劇減小，節流效應導致閥門進口管道的大流量和壓力。