1、电动偏心半球阀概述
阀门内部结构复杂，当流体通过阀门时会产生压差，并成为影响管道局部水头损失的主要因素。在阀门设计中，不仅注重结构形态，还需要研究不同类型不同结构阀门的内部流场的特殊性与差异性。偏心半球阀具有开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小等优点，可以减小所配执行器的规格。配以多回转电动执行机构，可实现对介质的调节和严密切断。因此广泛适用于石油、化工、城市给排水等要求严格切断的工况。本文通过运用Ansys等软件，对DN250偏心半球阀在不同开度下的流场进行了数值模拟分析。以便为阀门安全与结构优化设计提供参考。
2、电动偏心半球阀计算流程
2.1、物理模型
使用SolidWorks2014 三维软件，按照1: 1的比例分别构建偏心半球阀的所有组成部件的物理模型，利用SolidWorks中的装配体版块，给部件添加几何关系、约束，以便组成偏心半球阀真实的物理模型
2.2、结构简化及网格化分
在阀门前后添加进口管道和出口管道。为了便于使用Ansys 中的Fluent 进行分析计算，对偏心半球阀的结构进行优化，并适当简化流动区域中的圆角和倒角，以加快计算的收敛率。由于阀前阀后几何形状简单都为圆柱体，而阀体腔内部结构复杂，且阀芯结构复杂，所以，在使用ICEM 划分网格时，对于阀前后的两段圆柱体流域划分结构网格，而对中间的复杂区域划分自适应性比较好的非结构网格。因为结构网格和非结构网格划分的方法不同，需要在两种网格交界处建立交界面，即interface1 和interface2
2.3、分析方法
阀门内部为湍流，因此设置湍流模型为具有平衡壁面函数的k -ε 模型，对流项均采用二阶迎风差分方式进行离散。内部区域设置为fluid，介质选择为water -liquid。管道入口面设置为速度入口(velocity -inlet) ，速度矢量，沿Y 轴正向。管道出口面设置为出流(Out flow) 边界条件。interface1 和interface2 设置为interior，其他壁面设置为wall。求解器选择SIMPLE 算法，默认求解控制参数。流场初始化、设置残差监视器、设置迭代次数进行求解计算，500 次左右计算收敛。
3、电动偏心半球阀计算分析
为了更好的研究偏心半电动球阀的流场特性，计算了阀门开启角度从10°～90°，即从微开到全开，且每隔5°计算一次。共计17 个工况。
3.1、流场分析
在用Fluent 对阀门流域进行计算之后，为了便于更好的对比不同开度下的速度分布，统一设置速度云图的最小值与最大值的范围为0 ～6m /s。这样可以更直观的从颜色分布就可以看出最大速度出现的位置以及同一位置不同开度下的速度变化