引起调节阀激振的4个主要原因

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　　调节阀产生流体激振时有多种表现形式，如阀杆断裂或振动，阀座脱出或产生裂纹及流动失稳等。虽然振动形式不一样，但是阀门激振的主要原因还是调节阀内流体流动的不稳定性引起的，如脉动压力、流体空化、圆柱绕流和方柱绕流等。

　　1、脉动压力激起的振动
　　当流体流过阀门内部时，由于流通面积的急剧变化，使得流动变得不稳定，对阀瓣会产生脉动压力的冲击。而先导式套筒调节阀的阀瓣-阀杆组件是由阀杆、小阀瓣、大阀瓣以及弹簧组成，其存在各阶固有频率。当阀杆-阀瓣组件受到流体不稳定冲击的频率和其某一阶固有频率相吻合的时候，便会产生共振，其振动形式主要表现为阀杆-阀瓣组件相对导向套筒表面的侧面运动。有研究表明，振动工况取决于流体的脉动压力是否与阀杆-阀瓣组件的固有频率同频，而非脉动压力的大小。

　　2、流体空化引起的振动
　　当阀门处于小开度的工作情况时，流体流过调节阀收缩通道时，由于流速急剧增加，静压下降。当流体静压降低到等于或低于该流体在阀入口温度下的饱和蒸汽压时，部分液体汽化形成气泡。继而随着阀门出口流道的扩大，流速降低，静压又恢复到该饱和蒸汽压，气泡破裂又恢复到液相。气泡破裂时产生强大的压力冲击波，它不仅发出类似流砂流过阀门的爆裂噪声，而且释放的能量冲刷阀瓣表面，并波及下游管道，同时会引起阀门的振动。

　　3、方柱绕流引起的振动
　　当流体流过套筒通道时，套筒壁的剖面成方形，这里就涉及到方柱绕流和流致振动的问题。对于方柱这种非圆剖面物体，可能会遇到两种主要流致振动现象，涡致振动和驰振。前者是由物体绕流和周期性漩涡脱落引起的，后者是由物体自身运动引起的流体动力负阻尼效应造成的。两者都接近于简谐振荡，其频率与物体的某一固有频率相接近时，会产生振动。因为套筒自身不运动，因此可以基本排除驰振产生的影响，而方柱绕流尾迹中有规律的旋涡脱落则可能会引起阀门的振动。

　　4、圆柱绕流激起的振动
　　流体对于钝物体的绕流和尾迹中的旋涡脱落现象，可以诱发作用在物体上的纵向和横向载荷，激起结构的振动响应。最典型意义的钝物体外形似圆柱和方柱。当流体流过阀瓣时，阀瓣周围的流态会是圆柱绕流的情况，在尾流中形成一个规则的旋涡流型，这种旋涡与阀瓣相互作用，成为旋涡诱发振动效应的根源，当雷诺数从300到300000时，旋涡会以一个明确的频率周期性脱落，当脱落频率刚好接近于阀瓣的固有频率时，就会产生振动。


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