运用 CFD 方法对低噪声流量调节阀流通能力进行模拟计算，得到调节阀流量系数 CV 及固有流量特性曲线，与实际试验数据对比分析，为低噪声流量调节阀设计与流量性能研究提供了 参考。

1 概述 

铜合金低噪声流量调节阀( 以下简称调节阀) 应用于海水管系，在过程控制系统中由动力操控调 节海水管系的流量。执行机构能按照控制系统发出 的信号，改变阀门内部节流件的位置，实现流量调节 的功能。为减小调节阀内部流体的阻力和噪声，在 设计时对阀门内部流道及阀芯结构进行了优化设 计，以达到减小流阻和降低噪声的目的。本文从调 节阀的流量调节特性和流通能力研究出发，引入 CFD 仿真试验，对调节阀内部流场进行了数值模 拟，计算得到调节阀不同开度下流量系数及流量特 性曲线。通过与试验数据对比和分析，为调节阀的 性能研究、样机研制和试验奠定基础。

2 结构特点

调节阀( 图1) 主要由阀体、 V 形球体、阀座、阀 座压盖、密封圈、阀杆、填料组和电动执行器等部件 组成。球体设计成带有特殊形状的 V 形开口，采用优化理论试算法进行 V 形开口形线设计，使阀门具 有等百分比流量调节特性。该调节阀的可调比大， 流量调节范围广，当阀门关闭时， V 形缺口与阀座之 间产生楔形剪切作用，即自洁功能，可以防止阀芯卡 塞［1］。调节阀具有易操作、质量轻、结构尺寸小、低 噪声等特点

3 流道模型建立及网格化分 

利用 Proe/E 软件对调节阀全开时的阀腔内部 流道进行建模( 图 2) 。在 ANSYS 软件的 fluent 模 块中进行流场计算。计算域以阀体为中心并向管道 上、下游延伸，阀前延伸取 1 倍管道直径，阀后延伸 取2 倍管道直径，以保证进出口面流动稳定均匀。 流道模型网格由 ICEM CFD 软件划分生成。阀芯 处流体通道因为结构不规则，采用四面体/混合网格 进行划分。为了计算结果更加精确，对流动变化剧 烈区域( 阀腔内部流道拐弯及内部阀芯流道) 进行 了加密处理( 图3) ，网格数约为500 万。