Čo sú to víry a turbulencie v hydrodynamických účinkoch klapky

Víry a turbulencie generované klapky počas prevádzky sú dva dôležité javy v dynamike tekutín. Priamo ovplyvňujú výkon ventilu, energetickú účinnosť a vibračnú stabilitu systému.

Vortex

Príčiny:

Vortex označuje rotačnú štruktúru prúdenia, ktorá sa vytvára, keď tekutina prúdi cez škrtiaci ventil. Tento vír sa zvyčajne vytvára na oboch stranách motýľovej platne a vytvára jeden alebo viac vírov. Na tvorbu víru má vplyv najmä prúdiace pole okolo ventilu, najmä keď je klapka zatvorená alebo čiastočne uzavretá.

Ovplyvňujúce faktory:

Tvar disku: Rôzne tvary diskov spôsobia rôzne formy vírov. Okraje a zadná strana motýľovej dosky sú typicky kritickými oblasťami pre tvorbu vírov.

Rýchlosť prúdenia: Vysokorýchlostné tekutiny s väčšou pravdepodobnosťou vytvárajú víry, takže rýchlosť prúdenia je kľúčovým faktorom pri vytváraní vírov.

Otváranie motýľového ventilu: Keď je ventil čiastočne uzavretý, zvyčajne sa ľahšie vytvárajú víry. V uzavretom stave môže byť tvorba vírov významnejšia.

Vplyv a problémy:

Strata energie: Vírivé prúdy môžu spôsobiť lokálne straty energie, čo má za následok zníženie účinnosti systému.

Vibrácie: Prítomnosť vírivých prúdov môže spôsobiť vibrácie v systéme, negatívne ovplyvniť štruktúru ventilov a potrubí.

Turbulencie

Príčiny:

Turbulencia sa vzťahuje na chaotický, rotujúci a nepravidelný stav prúdenia, ku ktorému dochádza, keď tekutina prechádza cez škrtiaci ventil. Turbulencia sa zvyčajne vyskytuje, keď je prietok vysoký, ventil je čiastočne uzavretý alebo povrch disku má nepravidelné geometrické štruktúry.

Ovplyvňujúce faktory:

Rýchlosť prúdenia: Vysokorýchlostné kvapaliny s väčšou pravdepodobnosťou vytvárajú turbulencie. Turbulencia sa zvyčajne vyskytuje v určitom rozsahu Reynoldsových čísel, ktoré priamo súvisia s rýchlosťou prúdenia.

Tvar disku: Nepravidelná geometria na povrchu disku môže prispieť k výskytu turbulencií.

Otváranie ventilu: Čiastočne uzavretý škrtiaci ventil s väčšou pravdepodobnosťou spôsobí turbulencie.

Vplyv a problémy:

Zvýšený odpor: Turbulencia zvyšuje odpor systému, čo spôsobuje zvýšenie poklesu tlaku a zníženie účinnosti systému.

Hluk: Turbulencie sú často sprevádzané hlukom, ktorý môže nepriaznivo ovplyvniť pracovné prostredie.

Spôsoby, ako znížiť víry a turbulencie:

Optimalizujte dizajn motýľovej dosky:

Aerodynamicky optimalizovaný dizajn motýľovej dosky môže znížiť interakciu medzi motýľovou doskou a tekutinou a znížiť výskyt vírov.

Regulácia prietoku:

Zníženie prietoku tekutiny môže znížiť vytváranie vírov a turbulencií. To sa dá dosiahnuť úpravou otvorenia ventilu alebo pridaním vhodných vyrovnávacích zariadení do systému.

Hladká povrchová úprava:

Zachovanie hladkosti povrchu motýľovej dosky a zníženie prítomnosti nepravidelných geometrických štruktúr pomáha znižovať výskyt turbulencií.

Optimalizujte dizajn systému:

Optimalizáciou usporiadania potrubí a ventilov a vyhnutím sa príliš zakriveným dráham prúdenia môžete pomôcť znížiť účinky turbulencií.