Co jsou to víry a turbulence v hydrodynamických účincích klapky

Víření a turbulence generované klapky během provozu jsou dva důležité jevy v dynamice tekutin. Přímo ovlivňují výkon ventilu, energetickou účinnost a vibrační stabilitu systému.

Vír

příčiny:

Vortex označuje rotační proudovou strukturu vytvořenou, když tekutina proudí přes škrticí ventil. Tento vír se obvykle tvoří na obou stranách motýlí desky a tvoří jeden nebo více vírů. Tvorbu víru ovlivňuje především proudové pole kolem ventilu, zvláště když je klapka uzavřená nebo částečně uzavřená.

Ovlivňující faktory:

Tvar disku: Různé tvary disků způsobí různé formy vírů. Okraje a zadní strana motýlkové desky jsou typicky kritickými oblastmi pro tvorbu víru.

Rychlost proudění: Vysokorychlostní tekutiny s větší pravděpodobností vytvářejí víry, takže rychlost proudění je klíčovým faktorem při vytváření vírů.

Otevírání škrticí klapky: Když je ventil částečně uzavřen, obvykle se snadněji tvoří víry. V uzavřeném stavu může být tvorba vírů významnější.

Dopad a problémy:

Ztráta energie: Vířivé proudy mohou způsobit místní ztráty energie, což má za následek snížení účinnosti systému.

Vibrace: Přítomnost vířivých proudů může způsobit vibrace v systému, což negativně ovlivňuje strukturu ventilů a potrubí.

Turbulence

příčiny:

Turbulence se týká chaotického, rotujícího a nepravidelného stavu proudění, ke kterému dochází, když tekutina prochází škrticí klapkou. Turbulence se obvykle vyskytuje, když je průtok vysoký, ventil je částečně uzavřen nebo má povrch disku nepravidelné geometrické struktury.

Ovlivňující faktory:

Rychlost proudění: Vysokorychlostní kapaliny s větší pravděpodobností vytvářejí turbulence. Turbulence se obvykle vyskytuje v určitém rozsahu Reynoldsových čísel, která přímo souvisejí s rychlostí proudění.

Tvar disku: Nepravidelná geometrie na povrchu disku může přispívat k výskytu turbulencí.

Otevření ventilu: Částečně uzavřený škrticí ventil pravděpodobně způsobí turbulence.

Dopad a problémy:

Zvýšený odpor: Turbulence zvyšuje odpor systému, což způsobuje zvýšení poklesu tlaku a snížení účinnosti systému.

Hluk: Turbulence jsou často doprovázeny hlukem, který může nepříznivě ovlivnit pracovní prostředí.

Způsoby, jak snížit víry a turbulence:

Optimalizujte design motýlkové desky:

Aerodynamicky optimalizovaná konstrukce motýlkové desky může snížit interakci mezi motýlkovou deskou a tekutinou a snížit výskyt vírů.

Řídit průtok:

Snížení rychlosti průtoku tekutiny může snížit vytváření vírů a turbulencí. Toho lze dosáhnout úpravou otevření ventilu nebo přidáním vhodných vyrovnávacích zařízení do systému.

Hladká povrchová úprava:

Zachování hladkosti povrchu motýlkové desky a snížení přítomnosti nepravidelných geometrických struktur pomáhá snížit výskyt turbulencí.

Optimalizace návrhu systému:

Optimalizací rozmístění potrubí a ventilů a vyhýbáním se příliš zakřiveným cestám proudění můžete pomoci snížit účinky turbulencí.