Hva er virvler og turbulens i sommerfuglventilens hydrodynamiske effekter

Virvlene og turbulensen som genereres av sommerfuglventiler under drift er to viktige fenomener i væskedynamikk. De påvirker direkte ytelsen til ventilen, energieffektiviteten og vibrasjonsstabiliteten til systemet.

Vortex

Fører til:

Vortex refererer til den roterende strømningsstrukturen som dannes når væsken strømmer gjennom sommerfuglventilen. Denne virvelen dannes vanligvis på begge sider av sommerfuglplaten, og danner en eller flere virvler. Dannelsen av virvel påvirkes hovedsakelig av strømningsfeltet rundt ventilen, spesielt når sommerfuglplaten er lukket eller delvis lukket.

Påvirkningsfaktorer:

Skiveform: Ulike former på skiver vil forårsake forskjellige former for virvler. Vanligvis er kantene og baksiden av sommerfuglplaten kritiske områder for virveldannelse.

Strømningshastighet: Høyhastighetsvæsker er mer sannsynlig å danne virvler, så strømningshastighet er en nøkkelfaktor i genereringen av virvler.

Butterflyventilåpning: Når ventilen er delvis stengt, er det vanligvis lettere for virvler å dannes. I lukket tilstand kan dannelsen av virvler være mer betydelig.

Påvirkning og problemer:

Energitap: Virvelstrømmer kan forårsake lokale tap av energi, noe som resulterer i en reduksjon i systemets effektivitet.

Vibrasjon: Tilstedeværelsen av virvelstrømmer kan forårsake vibrasjoner i systemet, som påvirker strukturen til ventiler og rør negativt.

Turbulens

Fører til:

Turbulens refererer til den kaotiske, roterende og uregelmessige strømningstilstanden som oppstår når væske passerer gjennom en sommerfuglventil. Turbulens oppstår vanligvis når strømningshastigheten er høy, ventilen er delvis lukket, eller skiveoverflaten har uregelmessige geometriske strukturer.

Påvirkningsfaktorer:

Strømningshastighet: Høyhastighetsvæsker er mer sannsynlig å danne turbulens. Turbulens oppstår vanligvis innenfor et visst område av Reynolds-tall, som er direkte relatert til strømningshastighet.

Skiveform: Uregelmessig geometri på overflaten av skiven kan bidra til at det oppstår turbulens.

Ventilåpning: En delvis lukket spjeldventil er mer sannsynlig å forårsake turbulens.

Påvirkning og problemer:

Økt motstand: Turbulens øker motstanden til systemet, noe som fører til at trykkfallet øker og systemets effektivitet reduseres.

Støy: Turbulens er ofte ledsaget av støy, som kan påvirke arbeidsmiljøet negativt.

Måter å redusere virvler og turbulens:

Optimaliser design av sommerfuglplater:

Den aerodynamisk optimaliserte sommerfuglplatens design kan redusere samspillet mellom sommerfuglplaten og væsken og redusere forekomsten av virvler.

Kontroller strømningshastighet:

Å redusere strømningshastigheten til væsken kan redusere dannelsen av virvler og turbulens. Dette kan oppnås ved å justere åpningen av ventilen eller legge til passende bufferanordninger til systemet.

Glatt overflatebehandling:

Å opprettholde jevnheten til sommerfuglplatens overflate og redusere tilstedeværelsen av uregelmessige geometriske strukturer bidrar til å redusere forekomsten av turbulens.

Optimaliser systemdesign:

Ved å optimalisere utformingen av rør og ventiler og unngå altfor buede strømningsbaner, kan du bidra til å redusere effekten av turbulens.