大口徑閥門閥內流道設計

      調節閥流道設計是很重要的, 直接影響產品的流通能力。本文采用CFD 仿真實驗的方法，利用三維建模軟件對DN600 型套筒調節閥流道進行了三維設計，得到大口徑閥門流通區域的三維模型；再以連續性方程、Reynolds 應力平均法簡化的三維瞬態N-S 方程、能量守恒方程組成CFD 仿真分析的的控制方程，并用有限體積法對控制方程進行離散[1]；然后根據《GB/T 17213.2-2005:1998 工業過程控制閥》中的相關規定, 同時參考實際提供的工況數據，設定適當的邊界條件，得到大口徑閥門內部流體流動仿真分析模型；最后利用流體分析軟件進行數值求解和優化，得到合適的內部流路。
     此類大型球閥多用于高水頭水電站的主進水閥，其作用主要是切斷上游水流，此大口徑閥門的質量關系到整個電站的安全，因此在出廠前需要做水壓試驗。試驗必須考慮最惡劣的工況，活門水壓測試應在球閥關閉位置，并且要承受最大靜水壓力的1.5倍，此靜水壓力對應的就是最大上游水位高程與球閥高程的差。本文采用某水電站數據，其上游最大水位高程與球閥安裝高程相差200米，故在球閥關閉狀態時，作用于球閥活門上游測的壓力為2MPa壓力，其試驗壓力按1.5倍的額定壓力，其數值為3MPa，此壓力就是我們要加載到模型上的載荷。

     大口徑閥門活門承受的載荷通過活門兩側的耳柄傳遞到活門上，活門上的載荷再通過球閥閥體傳遞到埋入基礎，因此活門承受的約束即為活門反作用于活門耳柄上的約束，并且耳柄是可以旋轉的，故此處耳柄的約束為滾動軸承接觸。

     綜上所述，在額定工作壓力下進行分析，活門的應力和位移均能滿足要。若在試驗壓力下進行分析，應力和位移不能滿足設計要求并且存在危險，若在實際使用過程中會增大球閥的運行風險，降低球閥使用壽命。因此從安全和經濟性角度出發，我們需要在活門上布置加強筋板和增加密封座厚度來解決這些問題。