專利名稱：多噴孔套筒式調(diào)流閥設(shè)計(jì)方法和套筒式調(diào)流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多噴孔套筒式調(diào)流閥設(shè)計(jì)方法和套筒式調(diào)流閥，是用于一種輸水
工程的閥門的設(shè)計(jì)方法和設(shè)備，是一種套筒式調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方法和使用所述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì) 的多噴孔套筒式調(diào)流閥。
背景技術(shù)：
多噴孔套簡式調(diào)流閥的誕生已經(jīng)有40年的歷史(Miller, 1969 ;Burgi， 1977)，目 前在輸水工程中獲得廣泛應(yīng)用。多噴孔套簡式調(diào)流閥有如下優(yōu)點(diǎn)①可以在高壓差環(huán)境下， 長期無氣蝕運(yùn)行；②可以全程(由全開到全關(guān))調(diào)流調(diào)壓，調(diào)流精度高，一般為過流量的 ±0.5% ;③無危害性噪音和振動(dòng)，用于清水時(shí)，可以長期無故障運(yùn)行，使用壽命長達(dá)30-50 年；④可以采用電力、液壓等多種方式驅(qū)動(dòng)。既可以現(xiàn)場操作，也可以遠(yuǎn)方控制；⑤消能、減 壓范圍廣，能適應(yīng)上游水頭的不斷變化?，F(xiàn)有多噴孔套筒式調(diào)流閥的套筒上的噴孔是均勻 分布，并且所有噴孔的直徑相同。這種噴孔均勻分布并且噴孔直徑相同的套筒式調(diào)流閥的 無量綱閥門流量系數(shù)t和開度y特性曲線是線性的，或者上凸的。最新的研究表明，對(duì)中 高水頭、長距離、大流量管道輸水工程，現(xiàn)有調(diào)流閥特性的設(shè)計(jì)存在水擊過程控制困難的問 題，其原因是在大開度時(shí)，流量隨開度y的減小改變不大，使得流量的改變集中在小開度， 導(dǎo)致水擊壓力過大，或者關(guān)閉時(shí)間太長而無法實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種多噴孔套筒式調(diào)流閥設(shè)計(jì)方法和套筒式調(diào)
流閥，所述設(shè)計(jì)方法有意識(shí)的修改無量綱閥門流量系數(shù)t和開度y特性曲線，將該特性曲
線向下凹，形成理想調(diào)流閥，其特性是使流量隨開度y線性變化，這時(shí)關(guān)閉閥門時(shí)的水壓與
關(guān)閉時(shí)間成正比，在相同的線性關(guān)閉時(shí)間，調(diào)流閥引起的水擊壓力升高最小。具體設(shè)計(jì)的套
筒式調(diào)流閥的套筒上的孔設(shè)計(jì)為套筒上部的孔較大，套筒下部的孔較小。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多噴孔套筒式調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于
所述方法的步驟如下 計(jì)算水頭損失的步驟用于根據(jù)給定條件調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qf，上下游水池水面設(shè) 計(jì)高程差A(yù) Z，管道設(shè)計(jì)阻抗系數(shù)S通過公式
A Hr = A Z-SQr2 計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失AHr ; 計(jì)算調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘截面積的步驟用于選擇調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑 D，并通過圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑D計(jì)算圓筒式內(nèi)閘截面積A ; 計(jì)算阻力系數(shù)的步驟用于通過調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qr、調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失 △ H。圓筒式內(nèi)閘截面積A和公式 <formula>formula see original document page 4</formula>
計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的閥門阻力系數(shù)4 j 計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì) 算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟用于建立無量剛流量系數(shù)t和閥門開度系數(shù)y對(duì) 應(yīng)關(guān)系或近似對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，并根據(jù)所述關(guān)系曲線計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔的大小及 噴孔沿周向和軸向的分布參數(shù)。 —種根據(jù)上述方法設(shè)計(jì)的多噴孔套筒式調(diào)流閥，包括設(shè)有出水口的閥體，所述的 閥體的中部安裝有閥座，所述的閥座上安裝有帶多個(gè)噴孔的圓筒式內(nèi)閘，內(nèi)閘的上部連接 閥套筒，所述的閥套筒連接進(jìn)水口 ，所述閥套筒上還安裝有傳動(dòng)和動(dòng)力裝置，所述的圓筒式 內(nèi)閘的噴孔直徑隨位置的變化而不同，圓筒式內(nèi)閘上半部的噴孔直徑較大，下半部的噴孔 直徑較小。 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是通過將無量綱閥門流量系數(shù)t和開度y特性曲線，將 該特性曲線向下凹，形成理想調(diào)流閥。具體設(shè)計(jì)調(diào)流閥時(shí)可以簡單的通過調(diào)整調(diào)流閥圓筒 式內(nèi)閘的標(biāo)稱直徑、圓筒式內(nèi)閘上的噴孔的分布和大小實(shí)現(xiàn)，對(duì)于應(yīng)用現(xiàn)有工藝進(jìn)行調(diào)流 閥的制造不增加太多的困難。在實(shí)際生產(chǎn)中僅僅改變圓筒式內(nèi)閘上上下噴孔的直徑即可達(dá) 到目的。根據(jù)本發(fā)明所述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的調(diào)流閥適應(yīng)長距離、大流量管道輸水系統(tǒng)的水擊 控制，效果明顯。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖l是輸水工程示意圖； 圖2是傳統(tǒng)的調(diào)流閥的無量綱閥門流量系數(shù)t和開度y特性曲線； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一所述的方法設(shè)計(jì)的理想調(diào)流閥的無量綱閥門流量系數(shù)t
和開度y特性曲線； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例三所述的方法設(shè)計(jì)的調(diào)流閥的無量綱閥門流量系數(shù)t和開
度y特性曲線； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例四所述的調(diào)流閥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 輸水工程的水位和調(diào)流閥的位置如圖1所示。其中Z工和Z2分別為調(diào)流閥1的上 游水位和調(diào)流閥的下游水位。調(diào)流閥進(jìn)出口水頭損失可描述為
"r 卩2 Ai/ =
2g ( 1 ) 式中AH-調(diào)流閥的水頭損失；V-通過調(diào)流閥的水流流速，4-閥門阻力系數(shù)，
g-重力加速度。 式(1)可以改寫為 M/ = A//rl^ … (2) 式中AHr-調(diào)流閥全開，即y = 1. 0時(shí)的調(diào)流閥的水頭損失，其中下標(biāo)r表示調(diào)流
5閥全開；q = Q/Qr ;r = VfT 無量綱閥門流量系數(shù)。 調(diào)流閥廠家常常提供4 _y離散數(shù)據(jù)代表調(diào)流閥特性，或采用式(2)關(guān)系可得圖2 所示無量綱閥門流量系數(shù)t與閥門開度系數(shù)y的關(guān)系曲線。 從圖2可見，傳統(tǒng)的無量綱閥門流量系數(shù)t和閥門開度系數(shù)y特性曲線是線性 的，或者上凸的，這有利于在閥門的整個(gè)行程內(nèi)允許精確的流量控制，但是不利于長管道的 水擊控制。 本實(shí)施例是一種多噴孔套筒式調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方法。本實(shí)施例通過把無量綱流量系 數(shù)t與閥門開度系數(shù)y和管路特性結(jié)合起來，獲得理想調(diào)節(jié)閥t與y的計(jì)算公式，然后根 據(jù)實(shí)際情況需要，設(shè)計(jì)適應(yīng)水擊控制的多噴孔套簡式調(diào)流閥。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，首先建立分析模型
閥門的水頭損失可描述為 A// = f
右，
(3)
:，A-調(diào)流閥截面積，4
閥門阻力系數(shù)， 式中A H-調(diào)流閥水頭損失，Q-調(diào)流閥、》 g_重力加速度。
式(3)可以改寫為 A// = ^^
a2 一 (4) 式中AHr-調(diào)流閥全開，即y = 1.0時(shí)，即閥門全開時(shí)的調(diào)流閥的水頭損失，其中 下標(biāo)r表示調(diào)流閥全開；q = Q/Qr ;r = V^7 無量綱流量系數(shù)。
如圖1所示，管道上游水池與下游水庫的伯努利能量方程為
Zi二Z2+AH+SQ2 (5) 式中Z^上游水池水面高程；Z2_下游水池水面高程；S_管道阻抗系數(shù)。式(5)右
邊第三項(xiàng)表示管路水頭損失。 將式(4)代入式(5)得
"一 (6)
1禾口Q = Qr，從式(6)可得
式中A z = Z「Z2。
由于閥門全開時(shí)t
s — Az - a/j;
=" (7)
若流量Q隨閥門開度y線性變化時(shí)，即 Q = Qry (8)
這時(shí)調(diào)流閥將具有最好的水力性能，滿足這一條件的調(diào)流閥就稱為理想調(diào)流閥。 將式(7)和式(8)關(guān)系代入式(6)可得
Az = Ai/r 4 + (Az _ Mrr V
6
<formula>formula see original document page 7</formula>
(9) 式(9)就是理想調(diào)流閥t與y的關(guān)系。換句話說，只要滿足式(9)條件，流量就 隨閥門開度線性變化。圖3示出了理想調(diào)流閥無量綱流量系數(shù)t與閥門開度y的關(guān)系曲 線。顯然，理想調(diào)流閥特性曲線是下凹型。
由r = V^7 可得
<formula>formula see original document page 7</formula>
式(10)就是理想調(diào)流閥的閥門阻力系數(shù)4與y的關(guān)系。 根據(jù)這一理論，本實(shí)施例對(duì)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)提出的設(shè)計(jì)方法的步驟如下
計(jì)算水頭損失的步驟用于根據(jù)給定條件調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qr，上下游水池水面設(shè) 計(jì)高程差A(yù) Z，管道設(shè)計(jì)阻抗系數(shù)S通過公式
A Hr = A Z-SQr2 計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失AH" 計(jì)算調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘截面積的步驟用于選擇調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑 D，并通過圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑D計(jì)算圓筒式內(nèi)閘截面積A。 計(jì)算阻力系數(shù)的步驟用于通過調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qr、調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失 △ H。圓筒式內(nèi)閘截面積A和公式 f
<formula>formula see original document page 7</formula> 計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的閥門阻力系數(shù)4" 計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)
:剛流』
算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟用于建立無量剛流量系數(shù)t和閥門開度系數(shù)y對(duì) 應(yīng)關(guān)系或近似對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，并根據(jù)所述關(guān)系曲線計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔的大小及 噴孔沿周向和軸向的分布參數(shù)。 根據(jù)調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算 確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的方式，可以按照理想的方法即通過公式(10)確定 <formula>formula see original document page 7</formula>
將y在0和1之間的一系列值帶入公式(10)中計(jì)算對(duì)應(yīng)的一系列4值。0禾口 1 之間選定數(shù)值的多少由要求的精度決定，精度要求高則選擇較多的數(shù)值，反之則少。例如 以十分之一為間隔選取數(shù)值則是0. 1、0. 2……，或更精確的使用百分之一間隔，或者粗糙
一些使用五分之一間隔等等。然后通過公式r-V T 計(jì)算得到t的值最終得到y(tǒng)與t
之間的關(guān)系曲線。再根據(jù)這個(gè)關(guān)系曲線獲得計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔大小及沿周向和
軸向的分布規(guī)律。根據(jù)y與t之間的關(guān)系曲線計(jì)算圓筒式內(nèi)閘上的噴孔大小及沿周向和軸 向的分布是一種通常的計(jì)算方法，可以在許多文獻(xiàn)中找到(Burgi，P.H. "Hydraulic Tests andDevelopment of Multijet Sleeve Valves。"Bur. Reclam. Rep. RECERC77-14. Div ofGen Res. December 1977.)。
制造理想調(diào)流閥技術(shù)上可以做到，但可能使得調(diào)流閥標(biāo)稱直徑D過大，調(diào)流閥造 價(jià)過高。在這種情況下，采用下述設(shè)計(jì)方法在0與1之間選取1至3個(gè)y的值，通過公式 (9)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的t值，根據(jù)這幾個(gè)t值做出一條近似于理想y與t之間的關(guān)系曲線 的折線型y與t關(guān)系曲線，再通過這個(gè)折線型y與t關(guān)系曲線，計(jì)算確定閥體上噴孔的大 小及沿周向和軸向的分布規(guī)律。(有專用軟件)。選擇點(diǎn)的多少由精度決定，如果選擇一個(gè) 點(diǎn)，如y = 0. 5則得到一條兩段的折線，如果選擇兩個(gè)點(diǎn)，就是一條三折線，如此等等。
實(shí)施例二 本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一的關(guān)于計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t 與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟的 細(xì)化。本實(shí)施例所述的計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間 對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟
將AZ、 AH。A以及y等于0_1之間的多個(gè)數(shù)值帶入公式f = & —(^;^^)^獲得多個(gè)與閥門開度系數(shù)y值對(duì)應(yīng)的閥門阻力系數(shù)^
值；
剛浐
加J
由r-VJ7^獲得多個(gè)與閥門開度系數(shù)y值對(duì)應(yīng)的無量剛流量系數(shù)t值，形成無量 系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；
根據(jù)無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線計(jì)算確定 圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)。 本實(shí)施例是一種理想的調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方式。
實(shí)施例三 本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一的關(guān)于計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t 與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟的 細(xì)化。本實(shí)施例所述的計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間 對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟
將參數(shù)A Z、 A H。 y = 0. 5帶入公式
復(fù)
<formula>formula see original document page 8</formula>
計(jì)算出t在y = 0.5時(shí)的值
無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線設(shè)為兩段，如
<formula>formula see original document page 8</formula>
圖4所示
根據(jù)7 = ^7^,8卩？-,，計(jì)算不同開度y對(duì)應(yīng)的閥門阻力系數(shù)4的值； 根據(jù)閥門阻力系數(shù)4與閥門開度系數(shù)y的參數(shù)，計(jì)算確定閥體上噴孔的大小及 沿周向和軸向的分布規(guī)律。 一般情況下，在0《y《0. 5區(qū)間，閥體上噴孔的大小相同；在 0. 5《y《1區(qū)間，閥體上噴孔的大小也相同。 本實(shí)施例是一種無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間兩折線的設(shè)計(jì)方式，適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)有的調(diào)流閥生產(chǎn)工藝基本不用改變，僅僅在圓筒式內(nèi)閘所打孔大
小上改變一些就可以了。
實(shí)施例四 —種根據(jù)上述實(shí)施例所述方法設(shè)計(jì)的多噴孔套筒式調(diào)流閥，如5所示，包括 設(shè)有出水口的閥體6，閥體的中部安裝有閥座7，閥座上安裝有帶多個(gè)噴孔的圓筒式內(nèi)閘8， 內(nèi)閘的上部連接閥套筒4，閥套筒連接進(jìn)水口 2，閥套筒上還安裝有傳動(dòng)和動(dòng)力裝置3，圓筒 式內(nèi)閘的噴孔直徑隨其在圓筒式內(nèi)閘上位置的變化而不同，圓筒式內(nèi)閘上半部的噴孔直徑 較大，下半部的噴孔直徑較小。 本實(shí)施例所采用的是一種兩折線的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù) y之間關(guān)系曲線的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)的調(diào)流閥，所謂圓筒式內(nèi)閘上半部的噴孔直徑較大，下半部 的噴孔直徑較小指的是在圓筒式內(nèi)閘的上半部與下半部的噴孔的直徑不同，上半部的噴孔 較大，下半部的噴孔較小。這樣在調(diào)流閥開啟過程的初期階段水只能從較小的噴孔中噴出， 這時(shí)由于開啟的噴孔較少，單個(gè)噴孔水的壓力較大，噴孔的直徑雖然較小，但流量并不小。 當(dāng)圓筒式內(nèi)閘開啟過程的后期階段，大部分的噴孔已經(jīng)排水，單個(gè)噴孔的水壓降低，這時(shí)使 用大的噴孔可以加大流量。按照理想的狀態(tài)，圓筒式內(nèi)閘是由下往上開啟的話，分布在圓筒 式內(nèi)閘上的噴孔直徑應(yīng)該由下往上逐漸加大。反之，如果圓筒式內(nèi)閘是由上往下開啟的話， 分布在圓筒式內(nèi)閘上的噴孔直徑應(yīng)該由上往下逐漸加大。總之，先開啟的噴孔應(yīng)當(dāng)較小，后 開啟的噴孔應(yīng)當(dāng)較大。但在實(shí)際調(diào)流閥的制造過程中，太多直徑的噴孔加工起來過于繁復(fù)， 對(duì)制造工藝工程不利。僅僅改變圓筒式內(nèi)閘上半部和下半部的噴孔直徑已經(jīng)足以達(dá)到良好 的效果，因此不必過多的改變圓筒式內(nèi)閘上噴孔的直徑。 最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布 置方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案(比如公式的變換、t與y之間關(guān)系曲線的其他下凹方式進(jìn)行等)進(jìn)行修改或者等同 替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種多噴孔套筒式調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述方法的步驟如下計(jì)算水頭損失的步驟用于根據(jù)給定條件調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qr，上下游水池水面設(shè)計(jì)高程差ΔZ，管道設(shè)計(jì)阻抗系數(shù)S通過公式ΔHr＝ΔZ-SQr2計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失ΔHr；計(jì)算調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘截面積的步驟用于選擇調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑D，并通過圓筒式內(nèi)閘標(biāo)稱直徑D計(jì)算圓筒式內(nèi)閘截面積A；計(jì)算阻力系數(shù)的步驟用于通過調(diào)流閥設(shè)計(jì)流量Qr、調(diào)流閥全開時(shí)的水頭損失ΔHr、圓筒式內(nèi)閘截面積A和公式 <mrow><msub> <mi>ζ</mi> <mi>r</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>g</mi><msup> <mi>A</mi> <mn>2</mn></msup><mi>Δ</mi><msub> <mi>H</mi> <mi>r</mi></msub> </mrow> <msup><msub> <mi>Q</mi> <mi>r</mi></msub><mn>2</mn> </msup></mfrac> </mrow>計(jì)算調(diào)流閥全開時(shí)的閥門阻力系數(shù)ζr；計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)τ與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟用于建立無量剛流量系數(shù)τ和閥門開度系數(shù)y對(duì)應(yīng)關(guān)系或近似對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，并根據(jù)所述關(guān)系曲線計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔的大小及噴孔沿周向和軸向的分布參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述的計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟將AZ、 AHr、A以及y等于O-l之間的多個(gè)數(shù)值帶入公式f = /三& —(&;^f)^獲得多個(gè)與閥門開度系數(shù)y值對(duì)應(yīng)的閥門阻力系數(shù)^值；由r-VJ7^獲得多個(gè)與閥門開度系數(shù)y值對(duì)應(yīng)的無量剛流量系數(shù)t值，形成無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；根據(jù)無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述的計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟將參數(shù)A Z、 A H。 y = 0. 5帶入公式"\( Az _ (Az - A//》2計(jì)算出t在y二0.5時(shí)的值、5;將無量剛流量系數(shù)t與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線設(shè)為兩段t = 、.5y，0《y《0.5t = 、.5+2(l-、.5) (y-0.5)，0.5 < y《1根據(jù)r-V^7 ，即f-,，計(jì)算不同開度y對(duì)應(yīng)的閥門阻力系數(shù)^的值；根據(jù)閥門阻力系數(shù)4與閥門開度系數(shù)y的參數(shù)，計(jì)算確定閥體上噴孔的大小及沿周向和軸向的分布規(guī)律。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求3所述方法設(shè)計(jì)的多噴孔套筒式調(diào)流閥，包括設(shè)有出水口的閥體，所述的閥體的中部安裝有閥座，所述的閥座上安裝有帶多個(gè)噴孔的圓筒式內(nèi)閘，內(nèi)閘的上部連接閥套筒，所述的閥套筒連接進(jìn)水口 ，所述閥套筒上還安裝有傳動(dòng)和動(dòng)力裝置，其特征在于，所述的圓筒式內(nèi)閘的噴孔直徑隨位置的變化而不同，圓筒式內(nèi)閘上半部的噴孔直徑較大，下半部的噴孔直徑較小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多噴孔套筒式調(diào)流閥設(shè)計(jì)方法和套筒式調(diào)流閥，是一種套筒式調(diào)流閥的設(shè)計(jì)方法的使用所述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的多噴孔套筒式調(diào)流閥。本發(fā)明所述方法的步驟包括計(jì)算水頭損失的步驟；計(jì)算調(diào)流閥的圓筒式內(nèi)閘截面積的步驟；計(jì)算阻力系數(shù)的步驟；計(jì)算調(diào)節(jié)閥的無量剛流量系數(shù)τ與調(diào)節(jié)閥的閥門開度系數(shù)y之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，并計(jì)算確定圓筒式內(nèi)閘上的噴孔參數(shù)的步驟。本發(fā)明通過將無量綱閥門流量系數(shù)τ和開度y特性曲線，將該特性曲線向下凹，形成理想調(diào)流閥。具體設(shè)計(jì)調(diào)流閥時(shí)可以簡單的通過調(diào)整調(diào)流閥圓筒式內(nèi)閘的標(biāo)稱直徑、圓筒式內(nèi)閘上的噴孔的分布和大小實(shí)現(xiàn)，對(duì)于應(yīng)用現(xiàn)有工藝進(jìn)行調(diào)流閥的制造不增加太多的困難。
文檔編號(hào)F16K3/00GK101718347SQ20091024178
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者楊開林 申請(qǐng)人:中國水利水電科學(xué)研究院