ZDLP單座調節閥的流固耦合分析步驟
ZDLP單座調節閥在水利、電站、化工、石油、冶金等過程控制系統中起著重要作用，然而調節閥在某些工況下產生的振動往往成為引起各種事故的主要原因，振動嚴重時甚至影響系統安全平穩地運行。導致調節閥振動的主要原因是閥體內部流體流動的不穩定性，與流固耦合作用直接相關。
由于調節閥閥芯-閥桿系統動力學方程中的流體力Fl（t）無法用準確的解析表達式表示出來，需要通過有限元流固耦合方法計算得到。采用ANSYS軟件中的CFD模塊對調節閥內部流場進行分析計算，首先建立內部流場的幾何模型，然后對不同工況下的調節閥流場進行計算，求得流體力。調節閥內部流場幾何模型可以通過三維建模軟件來建立，計算流場時需要對ANSYS中的CFD模塊的流固耦合方法進行改進。
通過ANSYS軟件物理環境方法對閥芯-閥桿系統進行流固耦合分析。閥芯-閥桿會在流體力作用下發生位移，位移的大小將改變閥芯移動壁面邊界，從而顯著影響流場的形狀。流固耦合分析通過在結構分析中得到閥芯移動壁面位移，用于流場分析。具體流固耦合分析的典型步驟如下：
1.創建整個幾何模型：包括流體區域和調節閥閥體結構區域。
2.創建流體物理環境：給流體區域賦予單元類型，還要確定迭代次數，激活湍流模型，施加邊界條件。
3.創建結構物理環境：清除在流體物理環境中設定的信息，準備定義結構物理環境。轉換單元類型并設定單元選項，將流體區域單元設定為NULL，將結構區域賦予單元類型，施加結構邊界條件，定義合適的載荷步和求解選項，然后寫入結構物理環境文件。
4.流體/結構求解循環：在本系統中，入口的速度作為總體收斂的準則。當兩次Flotran求解的入口速度差值足夠小時，求解結束。初始Flotran分析設置的迭代次數應當多一些，以利于較好地收斂。隨后的流體分析由于是在前一次流體分析基礎上重啟動，因此，迭代次數可以少一些。結構分析同樣也需要重啟動。對于非線性分析，節點必須在重啟動以前恢復到初始位置。
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更新時間：2019-12-26 
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