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:
Turbulencie refers to the chaotic, rotating and irregular flow state that occurs when fluid passes through a butterfly valve. Turbulence usually occurs when the flow rate is high, the valve is partially closed, or the disc surface has irregular geometric structures.
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 rozloženia potrubí a ventilov a vyhýbaním sa príliš zakriveným dráham prúdenia môžete pomôcť znížiť účinky turbulencií.
