日常生活中减压阀的使用越来越广泛,减压阀在工作时不仅能改善高楼层各楼层间水压不等的情况,还能有效降低管内的流量,起到节水作用。本文在减压阀已有研究基础上,针对某款减压阀,结合CAE仿真技术和试验验证,对减压阀工作性能进行研究,对核心结构提出相应改进方案。论文的主要研究工作和成果如下:(1)研究减压阀阀芯位置不同开度对压降性能的影响。基于CFD仿真平台,针对某款减压阀,建立三维减压阀仿真模型,分析不同开度下阀体内部的速度场和压力场,并考察该减压阀的减压性能是否达到使用标准。(2)利用数值仿真技术研究减压阀内部空化流动特性。通过设置不同进出口压差和阀芯开度,利用仿真中流域压力场、速度场以及空化区域的具体分布来对空化现象进行评价,并分析不同进出口压差和阀芯开度对减压阀内部空化现象的影响。(3)加工制造减压阀样品,设计性能测试的试验方案并搭建试验平台。对减压阀在试验中的压力、流量等进行检测,统计试验数据并判断样品减压阀的性能参数是否符合标准。与所研究减压阀的仿真结果进行对比分析,验证仿真结果的准确性。(4)针对减压阀流场内存在不利于阀体稳定的空化现象,提出相应结构改进方案,即阀芯开度的方式改变,将原来的阀芯垫片与阀芯距离大小的开闭方式改变为阀芯垫片旋转角度大小的开闭方式,从而改变阀芯位置流体的流动方式。借助CAE仿真软件,对改进阀芯结构后的仿真模型进行计算。结果表明在满足减压阀减压效果的同时,改进后的阀芯关键部位的空化区域明显减少。综上所述,本文针对减压阀的性能与流场进行了研究,基于CFD对减压阀不同参数下的工作情况进行仿真,对比试验数据与仿真结果,验证仿真模型的正确性。同时开展减压阀空化模型的仿真计算,为降低空化现象提出对应的结构改进,提高了减压阀的性能与稳定性。论文的研究可为减压阀产品的设计与开发提供相应意见。