Выбор геометрической формы проточной части дистанционно-управляемого клапана в целях минимизации его акустической излучаемой мощности турбулентного шума и гидравлического сопротивления

В статье с помощью численного моделирования изучается излучение акустической мощности изотропного турбулентного потока перегретого пара в проточной части запорного углового клапана. Исследование проводится в целях выбора геометрических размеров проточной части углового клапана, при которых для заданной скорости среды в подводящем патрубке будет обеспечиваться условие минимизации мощности акустического излучения в присоединённые трубопроводные магистрали. На определённые параметры проточной части клапана наложены конструктивные ограничения, определяемые как существующей базой комплектующих (сильфоны с ограничением по максимальным допустимым давлению и сжатию), так и требованием по минимальным габаритам клапана (и в частности привода, размеры которого определяются диаметром седла). В рамках исследования за счёт детального численного гидродинамического и акустического моделирования рассмотрена и оценена эффективность различных мероприятий по изменению базовой конструкции клапана, направленных на снижение акустической мощности потока в клапане, как отдельно друг от друга, так и в совокупности. Авторами установлено, что наиболее эффективными из них оказались: изменение высоты подъёма золотника, изменение радиальных размеров кольцевой полости клапана между золотником и втулкой, причём расчётная эффективность мероприятий достигает 11 дБ. Полученные результаты рекомендуются к использованию при доводке запорных клапанов пневмогидравлических систем для снижения генерируемого ими шума.