排灌机械工程学报

作者：史鸿博, , , 王少聪, 张行, 赵新宇, 叶际涵

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 江苏大学流体机械温岭研究院, 浙江 温岭 317525; 3. 慎江阀门有限公司, 浙江 乐清 325605

关键词：套筒式节流阀,含砂天然气,计算流体动力学,气固两相流,流场参数

基金：国家自然科学基金资助项目(52106043);中国博士后科学基金资助项目(2022M711376);江苏大学高级人才启动基金资助项目(20JDG058)

为了提高节流阀在高含硫工况下的节流性能,以某套筒式节流阀为研究对象,采用欧拉-欧拉双流体模型,结合颗粒动力学理论和标准k-ε湍流模型,对阀门内部气固两相流场进行三维数值模拟研究,对比分析不同阀门开度、节流孔结构和尺寸、入口颗粒固含率下的速度场分布、湍流黏性场分布、流量特性与流阻特性等,并与试验结果进行对比.结果表明:阀门开度的增大可有效降低节流孔内部流速,缓解砂粒对节流孔内壁的冲蚀磨损,进而有利于阀门内部流体的流通;正三角形节流孔处存在明显的流速和压力梯度突变,且位于节流孔出口下游的对冲射流核心区域长度较长,导致严重冲蚀区域呈现出靠近节流阀出口侧的特征;砂粒冲击频次随着入口颗粒固含率的增加而增强,且节流孔入口区域存在的涡旋流动强度略有减弱,从而对节流阀整体的流通性能和冲蚀磨损程度产生影响.

来源：2025年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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