中图分类号：TH134  文献标识码：A  文章编号：1001-9227（2013）05-0040-04

调节阀在工业介质输送中起调节介质流量与压力的作用，是现代工业自动化系统中确保各种工艺设备正常工作的重要装置。其中，高压差调节阀更是大型火力发电站、石油化工等高压工程的关键配套设备之一。如，火力发电是由锅炉产生的高温高压蒸汽驱动气轮机运转发电，其发电量的大小主要通过主给水调节阀控制锅炉的给水量来实现。由于发动机组从启动到额定负荷运行过程中，锅炉的压力从很低逐渐升至额定值。因此，主给水调节阀的阀前阀后压差渐渐减小。这不仅要求阀门在低开度时能承受较高压差介质的控制，还要保证阀门高开度时能有较好的流通能力。

针对以上工况，一些电厂所用的高压差控制阀为多级套筒降压阀，也在一定程度上解决了闪蒸、噪音等问题。然而，在诸多超临界机组里，介质流速较高，当过高流速的介质流过阀内件，便会是整个阀门发生气蚀、冲刷、高噪音及管道振动。虽然通过选用更高强度和耐磨性的材料能在一定程度上延长了阀门使用时间，但这不仅增加了成本，也不能从实质上解决问题。诸如此类问题的存在，会直接影响着调节阀的工作性能、安静性能等重要使用指标，严重时甚至会造成阀门本身和邻近管路及设备的疲劳破坏。如图1所示，是某电站锅炉给水阀阀芯受损照片。
    

      图1 某电站2号炉给水调节阀阀芯受损照片

进行特殊工况下调节阀的结构性能研究和故障分析，在国外很多阀门企业早已运用CFD数值模拟方法进行设计方案预选，再结合实际实验与现场反馈信息，积累了大量经验数据，为恶劣工况下阀门的研发提供重要理论参考。目前，国内很多自动化工程中关键部位的阀门基本是采购进口，这势必对国内阀门企业带来巨大的竞争压力。由此可见，CFD方法不仅在阀门设计和理论研究中有着重要的意义，而且对国内阀门市场未来主导地位有着深远的影响。