Обоснование.
Одним из определяющих решений, обеспечива ющих надежное функционирование клапана, является выбор его конструкции, отвечающей условиям эксплуатации.
Две основные проблемы возникают при управлении потоками в области высоких перепадов давлений. Первая из них — это кавитация при управлении жидкими средами, и вторая— аэродинамический шум при установке клапана на газовых магистралях.
Для эффективного использования оборудования необходимо определить рабочие характеристики при заданных условиях.
Цели.
- Вычислить распределение давления в выходном сечении клапана.
- Получить численные значение скорости, осредненные по площади, во входном и выходном сечениях клапана.
Условия и постановка задачи.
- Рабочая среда: пар.
- Давление на входе: 7.3 МПа.
- Температура на входе: 502 С.
- Расход рабочей среды: 160 т/ч.
Рабочая среда подается через входной (верхний) патрубок диаметром 184 мм.
Для выхода пара используется выходной патрубок с диаметром 156 мм.
Граничные условия на входе заданы массовым расходом.
Продукт
Autodesk CFD
Особенности расчета
3D модель проточной части клапана была разработана в SolidWorks.
Autodesk CFD позволяет выполнить расчет не только с 3D моделями родного Autodesk Inventor, но и с 3D моделями NХ, SolidEdge, SolidWorks, ,Creo. Модели из Компас 3D для расчета должны быть предварительно записаны в формат Parasolid или IGES.
Для данного расчета использовалась однофазная модель течения несжимаемого газа.
Режим течения: турбулентный.
Результат расчета
Проведен гидравлический расчет стационарного режима течения пара через регулирующий клапан.
Получено значение потери давления 0.41 МПа. Средние значения скорости на входе 40.39 м/с и на выходе 28.68 м/с.
Результаты расчета были использованы для изменения в конструкции клапана с целью снижения потерь давления.
Применение Autodesk CFD обеспечило ускорение запуска нового изделий в производство.
