天然氣全焊接球閥開閉過程流場分析

康鵬程，劉長林，蔡文博

（1.西南油氣田集輸工程技術研究所，四川 成都 610041；2.西南油氣田輸氣管理處，四川 成都 610041；3.西南石油大學，四川 成都 610500）

閥門作為管道系統(tǒng)中的重要組成部分，在石化、天然氣、冶金、電力及造紙等行業(yè)輸送管道中被廣泛應用，閥門的工作性能也將直接影響管道系統(tǒng)的性能。球閥作為最常用的閥門之一，其流場分布與閥門的安全使用壽命密切相關，受到國內外學者的普遍關注[1-2]。

隨著計算流體力學（CFD）的發(fā)展，對于球閥的仿真研究日益深入[3-5]。 李力等[6]采用 Fluent 軟件對金屬硬密封球閥內部三維流場進行數(shù)值模擬，研究球閥從全開到全關過程的流量特性。趙瑩等[7]對液體火箭發(fā)動機中球閥流場的三維分離流動進行了數(shù)值模擬和試驗研究。張希恒等[8]利用Fluent軟件對全焊接球閥（筒狀）內部三維流場進行數(shù)值模擬，探究得到可壓縮氣體的流量系數(shù)與開度之間的關系。張生昌等[9]利用Fluent軟件，對新型轉子式油氣混輸泵出口球閥內的三維氣液兩相流場進行了數(shù)值模擬。楊國強等[10]利用Fluent軟件對球閥內部三維流場進行數(shù)值模擬仿真，探究了球閥開度由關閉到逐步增大時閥門的內部流場流動狀態(tài)。朱錦霞等[11]運用Fluent軟件模擬了球閥的流阻因數(shù)和流量系數(shù)隨球閥開度的變化關系，并運用實驗驗證了其正確性。沈新榮等[12]針對自行設計的調節(jié)型球閥，通過安裝配流盤使其具有特殊流量特性。張時超等[13]采用基于CFD三維流場分析的Fluent軟件，結合實際工況，對不同開度下高壓大口徑球閥的內部流場進行數(shù)值仿真與可視化研究。……