摘要：调节阀振动问题在高参数汽轮机中普遍存在,已严重影响到机组运行的经济性和安全性。调节阀振动为复杂的流固耦合,依靠数值模拟揭示由流体诱发振动的原因逐渐成为重要的手段,但是目前针对调节阀的大部分数值模拟并未考虑阀杆系统振动对阀内流场的影响。该文在数值模拟中利用Fluent中动网格模块和UDF函数,对比分析了阀碟在静止和不同振幅、振动频率下对阀内流场的影响。在网格变形中使用了一种新颖的网格控制方法,即固定阀碟边界层网格使网格在较大尺度区域变形,确保了数值计算准确、顺利的进行。数值计算结果表明当阀碟顶端振幅小于0.6 mm时,阀碟上压力呈现随机波动;当阀碟顶端振幅为1mm时,阀碟上压力随阀碟移动出现明显的周期性波动,此时数值模拟应考虑阀杆系统振动的影响。随着振动频率的增加,阀碟上周期性的压力波动逐渐滞后于阀碟移动,当频率达到193.6 Hz时周期性波动消失。

关键词：调节阀 数值模拟 动网格 流型 流固耦合 

单位：西安交通大学叶轮机械研究所 陕西省西安市710049 神华国华(北京)电力研究院有限公司 北京市朝阳区100025