【摘 要】
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蝶阀越来越广泛应用于各种各样的工业流程中的流体控制。蝶阀具有结构紧凑、价格低廉、流体阻力和操作力矩小的优点。本文根据某太阳能电池制造设备配套冷热通风系统的气流控
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蝶阀越来越广泛应用于各种各样的工业流程中的流体控制。蝶阀具有结构紧凑、价格低廉、流体阻力和操作力矩小的优点。本文根据某太阳能电池制造设备配套冷热通风系统的气流控制工况需求,基于蝶阀结构研发了具有线性流量特性的矩形多阀板式气流控制阀(简称：多板阀)。本文以ANSYS Workbench为分析平台,采用其专业流体分析软件CFX模块对蝶阀和多板阀的流场进行数值模拟计算,获得阀门在不同开度下流道内详细的三维流场参数分布。通过对模拟试验结果的分析,得到阀门的流动特性,如流量系数、流阻系数、气动力矩系数等,并将蝶阀的模拟值与经验值进行比较,验证了数值模拟研究的可靠性和有效性。本文还提出了利用ANSYS Workbench便捷的数据传输功能实现流固耦合场分析的方法,即把第一次场分析结果作为第二次场分析的载荷来实现两场的耦合分析。利用该方法,本文完成了对蝶阀蝶板的拓扑优化和对改进后的蝶板及多板阀阀板的结构静力分析。通过对蝶阀的流量特性曲线、流阻特性曲线和气动力矩系数曲线的分析,本文得如蝶阀的流量特性呈等百分比特性；流阻系数随蝶阀关闭角度的增大呈指数增长：气动力矩系数Ca的最大值发生在蝶阀开启80°左右。改进后的蝶阀在全开时流阻系数由原来的0.58降到0.39,且在结构安生性能上也达到要求。多板阀的流量特性呈现线性特性；流阻系数在开启时急剧降低。本文还分析了多板阀的力矩,并给出选择执行器的建议
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