Mik az örvények és turbulencia pillangószelepes hidrodinamikai hatásokban?

Az által keltett örvények és turbulenciák pillangószelepek működés közben a folyadékdinamikában két fontos jelenség. Közvetlenül befolyásolják a szelep teljesítményét, a rendszer energiahatékonyságát és rezgésstabilitását.

Örvény

Okoz:

Az örvény az a forgó áramlási szerkezet, amely akkor jön létre, amikor a folyadék átáramlik a pillangószelepen. Ez az örvény általában a pillangólemez mindkét oldalán képződik, és egy vagy több örvényt képez. Az örvényképződést elsősorban a szelep körüli áramlási mező befolyásolja, különösen akkor, ha a pillangólemez zárt vagy részben zárt.

Befolyásoló tényezők:

Korong alakja: A korongok különböző formái különböző formájú örvényeket okoznak. Általában a pillangólemez szélei és hátoldala kritikus területek az örvényképződés szempontjából.

Áramlási sebesség: A nagy sebességű folyadékok nagyobb valószínűséggel képeznek örvényeket, így az áramlási sebesség kulcsfontosságú tényező az örvények keletkezésében.

Pillangószelep nyitása: Ha a szelep részben zárva van, általában könnyebben képződnek örvények. Zárt állapotban az örvényképződés jelentősebb lehet.

Hatás és problémák:

Energiaveszteség: Az örvényáramok helyi energiaveszteséget okozhatnak, ami a rendszer hatékonyságának csökkenését eredményezi.

Rezgés: Az örvényáramok jelenléte rezgéseket okozhat a rendszerben, ami negatívan befolyásolja a szelepek és csövek szerkezetét.

Légörvény

Okoz:

A turbulencia a kaotikus, forgó és szabálytalan áramlási állapotra utal, amely akkor következik be, amikor a folyadék áthalad egy pillangószelepen. Turbulencia általában akkor fordul elő, ha nagy az áramlási sebesség, a szelep részben zárva van, vagy a tárcsa felülete szabálytalan geometriai szerkezetű.

Befolyásoló tényezők:

Áramlási sebesség: A nagy sebességű folyadékok nagyobb valószínűséggel képeznek turbulenciát. A turbulencia általában a Reynolds-számok egy bizonyos tartományán belül fordul elő, amelyek közvetlenül kapcsolódnak az áramlási sebességhez.

Korong alakja: A tárcsa felületének szabálytalan geometriája hozzájárulhat a turbulencia kialakulásához.

Szelep nyitása: A részben zárt pillangószelep nagyobb valószínűséggel okoz turbulenciát.

Hatás és problémák:

Megnövekedett ellenállás: A turbulencia növeli a rendszer ellenállását, ami a nyomásesést és a rendszer hatékonyságának csökkenését okozza.

Zaj: A turbulenciát gyakran zaj kíséri, ami hátrányosan befolyásolhatja a munkakörnyezetet.

Az örvények és turbulencia csökkentésének módjai:

Optimalizálja a pillangólemez kialakítását:

Az aerodinamikailag optimalizált pillangólemez-kialakítás csökkentheti a pillangólemez és a folyadék közötti kölcsönhatást, és csökkentheti az örvények előfordulását.

Az áramlási sebesség szabályozása:

A folyadék áramlási sebességének csökkentése csökkentheti az örvények és turbulenciák képződését. Ezt a szelep nyitásának beállításával vagy megfelelő puffereszközök hozzáadásával érhetjük el.

Sima felületkezelés:

A pillangólemez felületének simaságának megőrzése és a szabálytalan geometriai struktúrák jelenlétének csökkentése segít csökkenteni a turbulencia előfordulását.

Rendszertervezés optimalizálása:

A csövek és szelepek elrendezésének optimalizálásával és a túlságosan ívelt áramlási útvonalak elkerülésével segíthet csökkenteni a turbulencia hatását.