调节阀流量特性实验空化识别方法、实验方法及实验装置与流程

1.本发明涉及调节阀流量特性实验技术领域，特别是涉及一种调节阀流量特性实验空化识别方法、实验方法及实验装置。


背景技术：

2.调节阀的流通能力和流量特性作为工业过程阀门选型时的重要指标，主要通过流量特性试验装置测量得到。流量特性试验应在紊流、无空化区域内3个间隔较大且不低于0.1bar的压差点上进行测试。如果流量特性试验得到的3组流量系数之间的差值≥4％，是由空化引起的，则应在较高的入口压力下重新进行试验。
3.因此，在调节阀流量特性试验过程中应尽量避免空化现象。调节阀的空化现象是液体流动的常见现象。当液体压差增大到足以引起汽化，形成汽液两相共存的空化第一阶段，即闪蒸现象。许多气泡集中在节流孔后，影响了流量的增加，产生了阻塞情况，从而影响流量系数计算公式的正确性，使计算复杂化；随后，在气泡的破裂的空化第二阶段，所有能量集中在破裂点上，产生极大的冲击力，造成振动、噪声和对材料的破坏，直接影响调节阀的使用寿命。
4.现有技术中空化主要有光学法、涂层覆盖法、电阻法、振动声学法、声发射技术等研究方法，但是目前，更多专注于空化机理研究，以及空化对结构损伤、材料选择、减振降噪方面的研究。而这些研究对于流量特性试验过程中空化产生的条件提供一些指导意见，但缺少一种在线诊断流量特性试验过程空化的方法，排除空化对调节阀流量系数的影响，导致无法高效准确地获得流量特性曲线。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种调节阀流量特性实验的空化识别方法、实验方法及实验装置，用于解决现有技术中流量特性试验受空化干扰，实验效率低的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种调节阀流量特性实验的空化识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.建立参照数据集，所述参照数据集包括调节阀空化状态的振动噪声信号及调节阀未空化状态的振动噪声信号；
8.获取检测数据，获取调节阀进行流量特性测试时的振动噪声信号为所述检测数据，
9.空化判断，将检测数据与参照数据集进行比对，根据比对结果判断调节阀是否空化。
10.可选地，建立所述参照数据集的方法包括：
11.预设未空化压力边界条件及空化压力边界条件，
12.根据所述未空化压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，得到调节阀未空化状
态的振动噪声信号，
13.根据所述空化压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，得到调节阀空化状态的振动噪声信号。
14.可选地，建立未空化压力边界条件及空化压力边界条件的方法包括：
15.根据调节阀的压力边界条件与调节阀是否空化之间的关系建立仿真模型，预设压力边界条件，通过所述仿真模型判断在所述预设压力边界条件下调节阀是否空化；
16.若空化，则记录所述预设的压力边界条件为空化压力边界条件，反之，则记录所述预设的压力边界条件为未空化压力边界条件；
17.调整所述压力边界条件，直至获得调节阀的空化压力边界条件及未空化压力边界条件。
18.可选地，所述振动噪声信号包括声压及加速度。
19.本发明还提供一种调节阀流量特性实验的实验方法，包括以下步骤：
20.预设参照数据集，所述参照数据集包括调节阀空化状态的振动噪声信号及调节阀未空化状态的振动噪声信号；
21.预设压力边界条件，根据所述压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，获取调节阀流量特性测试时的振动噪声信号为检测数据；
22.比对检测数据与参照数据集，根据比对结果判断调节阀是否空化；若空化，则记录所述压力边界条件为空化压力边界条件，反之，则记录调节阀未空化时的压力边界条件为未空化压力边界条件；
23.预设判断阈值，调整预设压力边界条件，直至获得空化压力边界条件与未空化压力边界条件，且所述空化压力边界条件与所述未空化压力边界条件之间的差值小于判断阈值；
24.所述未空化压力边界条件为临界压力边界条件，根据所述临界压力边界条件对调节阀进行流量特性测试。
25.可选地，采用实验装置对调节阀进行流量特性测试，比较所述临界压力边界条件与实验装置所提供的最大压差，若所述临界压力边界条件大于或等于所述最大压差，则以实验装置所提供的最大压差作为测试压差，反之，则以所述临界压力边界条件作为测试压差。
26.可选地，分别以测试压差、50％测试压差及10％测试压差作为压力边界条件对调节阀进行流量特性测试。
27.本发明还提供一种调节阀流量特性实验的实验方法，调节阀进行流量特性测试，采用上述的调节阀流量特性实验的空化识别方法对调节阀是否空化进行识别。
28.本发明还提供一种调节阀流量特性实验的实验装置，用于实施上述的调节阀流量特性实验的空化识别方法，包括：用于对调节阀进行流量特性测试的阀门流量特性测试平台，用于采集振动噪声信号的声级计和加速度传感器，以及信号采集处理模块，所述信号采集处理模块分别与所述声级计及所述加速度传感器相连。
29.可选地，所述加速度传感器包括单轴传感器及三轴传感器。
30.如上所述，本发明的一种调节阀流量特性实验的空化识别方法、实验方法及实验装置，具有以下有益效果：能够在调节阀流量特性实验的过程中对调节阀是否空化进行识
别，如发生空化，能够及时进行规避或调整，从而避免流量特性实验结果受到空化影响后实验失败而重新实验，提高了实验效率，降低实验成本。
附图说明
31.图1显示为本发明实施例中调节阀流量特性实验的实验装置的结构示意图。
32.图2显示为本发明实施例中的空化效果云图。
33.图3显示为本发明实施例中的未空化效果云图。
34.图4显示为本发明实施例中的空化和无空化声压级曲线。
35.图5显示为本发明实施例中的空化和无空化加速度级曲线。
36.图6显示为本发明实施例中阀流量特性的数值模拟曲线与试验测试曲线的比较图。
37.附图标记说明：
38.1、循环水动力模块；2、液晶显示器；3、控制单元；4、截止阀；5、计算机；6、入口管道；7、待测调节阀；8、信号采集器；9、声级计支架；10、声级计；11、出口管道；12、流量调节阀；13、第二单轴加速度传感器；14、阀后取流量孔；15、第三单轴加速度传感器；16、阀后取压口；17、第四单轴加速度传感器；18、三轴加速度传感器；19、减压阀；20、执行机构；21、千分表；22、金属片；23、阀前取压口；24、第一单轴加速度传感器；25、阀前取流量口。
具体实施方式
39.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
40.请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
41.本实施例提供一种调节阀流量特性实验的空化识别方法，包括以下步骤：
42.s1、建立参照数据集，参照数据集包括调节阀空化状态的振动噪声信号及调节阀未空化状态的振动噪声信号。
43.s2、获取检测数据，获取调节阀进行流量特性测试时的振动噪声信号为检测数据。
44.s3、空化判断，将检测数据与参照数据集进行比对，根据比对结果判断调节阀是否空化。
45.根据比对结果，操作人员能够判断在调节阀进行流量特性测试时是否空化，当发生空化后，操作人员能够及时进行相应规避或调整，从而避免流量特性实验结果受到空化影响后实验失败而重新实验。提高了流量特性实验的实验效率，降低了实验成本。
46.具体的，步骤s1中，建立参照数据集的方法包括以下步骤：
47.首先，预设未空化压力边界条件及空化压力边界条件。然后根据未空化压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，得到调节阀未空化状态的振动噪声信号，根据空化压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，得到调节阀空化状态的振动噪声信号。
48.具体的，建立未空化压力边界条件及空化压力边界条件的方法包括以下步骤：
49.首先，根据调节阀的压力边界条件与调节阀是否空化之间的关系建立仿真模型，预设压力边界条件，然后通过仿真模型判断在预设压力边界条件下调节阀是否空化。若空化，则记录预设的压力边界条件为空化压力边界条件，反之，则记录预设的压力边界条件为未空化压力边界条件。
50.调整压力边界条件，直至获得调节阀的空化压力边界条件及未空化压力边界条件。
51.具体的，振动噪声信号包括声压及加速度。
52.本实施例提供一种调节阀流量特性实验的实验方法，调节阀进行流量特性测试时，采用上述的调节阀流量特性实验的空化识别方法对调节阀是否空化进行识别。当发生空化后，操作人员能够及时进行相应规避或调整，从而避免流量特性实验结果受到空化影响后实验失败而重新实验。提高了流量特性实验的实验效率，降低了实验成本。
53.本实施例还提供一种调节阀流量特性实验的实验方法，包括以下步骤：
54.s01、预设参照数据集，参照数据集包括调节阀空化状态的振动噪声信号；
55.s02、预设压力边界条件，根据压力边界条件对调节阀进行流量特性测试，获取调节阀流量特性测试时的振动噪声信号为检测数据，
56.s03、比对检测数据与参照数据集，根据比对结果判断调节阀是否空化；若空化，则记录压力边界条件为空化压力边界条件，反之，则记录调节阀未空化时的压力边界条件为未空化压力边界条件，
57.预设判断阈值，并调整预设压力边界条件，直至获得空化压力边界条件及未空化压力边界条件，且空化压力边界条件与未空化压力边界条件之间的差值小于判断阈值。
58.当空化压力边界条件与未空化压力边界条件之间的差值小于判断阈值时，未空化压力边界条件为临界压力边界条件。然后根据临界压力边界条件对调节阀进行流量特性测试。
59.获得临界压力边界条件后，可以在临界压力边界条件内对调节阀进行流量特性测试，以防止调节阀流量特性测试时发生空化。
60.在实际采用实验装置对调节阀进行流量特性测试时，首先比较临界压力边界条件与实验装置所提供的最大压差，如果临界压力边界条件大于或等于最大压差，则以实验装置所提供的最大压差作为测试压差，如果临界压力边界条件小于最大压差，则以临界压力边界条件作为测试压差。
61.具体的，对调节阀进行流量特性测试时，分别以测试压差、50％测试压差及10％测试压差作为压力边界条件对调节阀进行流量特性测试。
62.本实施例还提供一种调节阀流量特性实验的实验装置，用于实施上述的调节阀流量特性实验的空化识别方法，包括阀门流量特性测试平台、声级计和加速度传感器，以及信号采集处理模块。信号采集处理模块分别与声级计及加速度传感器相连。具体的，加速度传感器包括单轴加速度传感器及三轴加速度传感器。信号采集处理模块包括控制单元、信号采集器及计算机。
63.阀门流量特性测试平台用于对调节阀进行流量特性测试，声级计和加速度传感器用于采集振动噪声信号，信号采集处理模块用于与声级计和加速度传感器配合，采集振动噪声信号并进行处理，便于操作人员读取。
64.实际进行调节阀的流量特性实验时，包括以下步骤：
65.一、搭建测试系统
66.采用阀门流量特性测试平台，将待测的调节阀通过法兰与管线连接，安装方向为低进侧出，调节阀的入口通过入口管道和截止阀相连，调节阀的出口通过出口管道和流量调节阀12相连。调节阀的液体动力源由被封装于隔离室内的循环水动力模块提供，截止阀与循环水动力模块连通。
67.入口管道上设置有阀前取压口23及阀前取流量口25，出口管道上设置有阀后取压口16及阀后取流量口14，阀前取压口23、阀前取流量口25、阀后取压口16及阀后取流量口14分别由信号传输线接入到控制单元3中，便于操作人员对各个参数进行控制。
68.远离阀门出口和出口管道11位设置有声级计支架9，声级计支架9上装设声级计10。加速度传感器包括单轴加速度传感器及三轴加速度传感器18。单轴加速度传感器分别布置在入口管道6和出口管道11上，单轴加速度传感器布置时需要距调节阀一定距离。三轴加速度传感器18布置在调节阀阀体的铸造台阶平台上。
69.信号采集处理模块包括信号采集器8及与信号采集器相连的计算机5。声级计和加速度传感器分别通过信号传输线接入信号采集器，信号采集器一端与电源连接，另一端与计算机连接，计算机5上安装信号采集和信号处理软件，用于与信号采集器8配合，采集信号，并对采集到的信号进行处理。
70.二、调试待测调节阀
71.阀门流量特性测试平台包括用于调节调节阀开度的执行机构，执行机构通过减压阀与气源线连接，气源线与气源相连，用于驱动执行机构。对应于执行机构上膜盖固定设置有千分表，调节阀的阀杆上固定设置有开度金属片，千分表测头与金属片轻接触。通入气源，气源经减压阀进入执行机构，执行机构驱动待测调节阀的阀杆上下移动，从而调节阀门开度。执金属片随待测调节阀的阀杆一起上下移动，使千分表表盘数值发生变化。当阀杆向下移动至极限位置，阀门完全关闭，此时开度为零，千分表表盘数据校正到零位，当阀杆向上移动至阀门额定行程s时，千分表表盘数据为s。
72.三、调试测试系统
73.记录各加速度传感器序列号对应的测试通道，并进行编号。打开计算机5的信号处理软件，设置待测调节阀信息和工况信息，通道设置中分别输入对应传感器序列号和灵敏度信息，设置采样频率，时频转换时进行傅里叶变换，a计权，加窗，设置频率分辨率和信号重叠率。监测界面显示声压级曲线和加速度级曲线、总声压级值和总加速度级值。在各个通道附近依次敲击阀门和管道结构，观察各通道对应的信号记录仪曲线是否变化，若曲线幅
值明显变化，则表示各传感器接线牢固。
74.四、测试空化和无空化振动噪声信号
75.关闭截止阀，预设两个待测阀门的入口管道与出口管道之间的压差值分别为
△
p1及
△
p2。调节待测阀门至开度sn，打开流量调节阀12直至入口管道和出口管道的流量值保持一致，读取入口管道的流量值q1和出口管道的流量值q2。
76.建立待测调节阀及其附属管道在开度sn时仿真模型，仿真模型包括三维模型和网格模型。基于网格模型的无关性分析和求解收敛性分析，采用空化模型，压力边界条件，对待测调节阀进行瞬态流场数值模拟，获得空化效果云图及未空化效果云图，确定入口管道压差值
△
p1，出口管道压差值
△
p2的情况下，试验工况是否空化。调整入口管道压差值
△
p1及出口管道压差值
△
p2，直至待测调节阀空化，记录此时的入口管道压差值
△
p1及出口管道压差值
△
p2为空化压力边界条件。
77.启动振动噪声测试仪的通道，按记录得到的入口管道压差值
△
p1及出口管道压差值
△
p2对待测调节阀进行流量特性测试。采集声压和加速度信号，作为参照数据集，便于后续流量特性试验进行比对。
78.获取采样时间内的空化和无空化声压级曲线、加速度级曲线、总声压级值、总加速度级值，并计算流量系数，如流量系数误差≥4％，在空化压力边界条件下，待测调节阀空化，反之，则调节阀未空化，需重新进行仿真，获取新的空化压力边界条件。
79.调节阀开度sn的情况下，流量系数通过下列公式得到：
[0080][0081]
其中，cv为流量系数，单位m3/h；q为体积流量，单位m3/h；n1为单位系数，值为8.65
×
10-2；ρ1/ρ0为相对密度，水在15.5℃时，ρ1/ρ0＝1；
△
p为待测阀门的入口管道和出口管道压差值，
△
p1＝∣
△
p1‑△
p2∣，单位为kpa。
[0082]
五、测试调节阀流量特性曲线
[0083]
获得预设开度sn下空化的临界压力边界条件，然后根据临界压力边界条件对调节阀进行流量特性测试。
[0084]
具体的，首先预设压力边界条件数据集及判断阈值，然后按预设压力边界条件进行流量特性测试，并收集测试中的声压信号和加速度信号作为检测数据，将检测数据与步骤四中获得的声压信号和加速度信号进行比对。根据比对结果判断调节阀是否空化。如果发生空化，则记录预设的压力边界条件为空化压力边界条件，反之，则记录预设的压力边界条件为未空化压力边界条件。
[0085]
不停地调整压力边界条件，直至获得空化压力边界条件及未空化压力边界条件，且空化压力边界条件与未空化压力边界条件之间的差值小于判断阈值。空化压力边界条件与未空化压力边界条件之间的差值小于判断阈值时，则可以认为未空化压力边界条件为临界压力边界条件。
[0086]
实际采用实验装置对调节阀进行流量特性测试时，首先比较临界压力边界条件与实验装置所提供的最大压差，如果临界压力边界条件大于或等于最大压差，则以实验装置所提供的最大压差作为测试压差，如果临界压力边界条件小于最大压差，则以临界压力边界条件作为测试压差。
[0087]
随后以测试压差、测试压差的50％、测试压差的10％分别进行流量特性测试，调节流量调节阀12，直至入口管道和出口管道的流量值保持一致后读取流量值，获得测试压差、50％测试压差、10％测试压差三种试验工况下的流量系数后取平均值得到预设开度sn下的试验流量系数。
[0088]
调整预设开度sn，得到各个开度下调节阀的试验流量系数。
[0089]
分别建立各开度下的待测阀门和附属管道的三维模型和网格模型，基于网格模型的无关性分析和求解收敛性分析，采用sst(剪应力传输)k-omega湍流模型。标准k-omega湍流模型对自由剪切湍流、附着边界层湍流和适度分离湍流都有较高的计算精度，而sst(剪应力传输)k-omega湍流模型与标准k-omega湍流模型相比，能更好的预测分离及再附着，适于调节阀内流场的模拟。
[0090]
调整试验的压力边界条件，进行稳态流场数值模拟，提取调节阀前后压差和流量，计算得到各个开度下的数值模拟流量系数。根据流量系数与开度之间的对应关系，绘制数值模拟方法曲线及试验测试曲线，并比较数值模拟方法曲线及试验测试曲线之间的拟合程度，从而验证流量特性试验结果的可靠性。
[0091]
以口径为dn80，额定流量系数68的多孔式套筒调节阀进行流量特性实验为例，实际实验过程如下：
[0092]
1、搭建测试系统
[0093]
测试系统基于专业的阀门流量特性测试平台搭建，如图1所示。待测调节阀7通过法兰与入口管道6及出口管道11连接，安装方向为低进侧出。调节阀的入口通过入口管道6和截止阀4相连，调节阀的出口通过出口管道11和流量调节阀12相连。液体动力源由循环水动力模块1提供，循环水动力模块1被封装于隔离室内，以保证安全。
[0094]
阀前取压口23、阀前取流量口25、阀后取压口16、阀后取流量口14由分别信号传输线接入到控制单元3，控制单元3用于控制调节阀的压力与流量，控制单元3与液晶显示器2相连，压力和流量的测试结果能够通过液晶显示器2实时显示。
[0095]
声级计支架9上装入声级计10，设置在距离阀门出口和出口管道1米的位置上。本实施例中，单轴加速度传感器为4个，分别为第一单轴加速度传感器至第四单轴加速度传感器。
[0096]
第一单轴加速度传感器24设置在入口管道的外壁上，与阀门入口之间的间距为0.5米。第二单轴加速度传感器13、第三单轴加速度传感器15及第四单轴加速度传感器17分别在出口管道的外壁上，第二单轴加速度传感器13、第三单轴加速度传感器15及第四单轴加速度传感器17与阀门出口之间的距离分别为1.5米、1米、0.5米。三轴加速度传感器18为一个，设置在调节阀阀体的铸造台阶上。
[0097]
所有声级计和加速度传感器均通过信号传输线接入信号采集器8，信号采集器的一端与电源连接，另一端与计算机5连接，计算机5上安装有信号采集和信号处理软件，用于与声压计及加速度传感器配合采集信号，并对采集到的信号进行分析。
[0098]
2、调试待测阀门
[0099]
执行机构20通过连接减压阀19和气源线相连，执行机构20能够驱动待测调节阀7的阀杆上下移动，以调整调节阀的阀门开度。千分表21固定在执行机构的上膜盖上，开度金属片22固定在阀杆上，千分表21的测头与金属片22接触。通入气源，气源经减压阀19进入执
行机构20，执行机构20驱动阀杆上下动作，金属片22随之上下移动，使千分表表盘数值相应发生变化。当阀杆向下移动至极限位置，阀门完全关闭，此时开度为零，将千分表表盘21的数据校正到零位。本实施例中，调节阀的额定行程s为38mm，为当阀杆向上移动至调节阀的额定行程时，千分表表盘数据为38mm。
[0100]
3、调试测试系统
[0101]
记录加速度传感器序列号对应的测试通道，并进行编号，声级计编号为y1，出口管道上的单轴加速度传感器以距离待测调节阀由远到近依次编号为a2、a3、a4，入口管道的上的单轴加速度传感器编号为a8，三轴加速度传感器18包含三个互相垂直的检测方向，分别编号为a5x、a6y、a7z。其中a5x对应于液体流动方向，a6y对应于调节阀的上下安装方向，a7z对应于调节阀的前后方向。打开计算机的信号处理软件，设置待测阀门信息为“多孔式套筒调节阀”和工况信息为“流量特性试验开度”，通道1～8分别按传感器编号输入对应传感器序列号和灵敏度信息，设置采样频率为51.2khz，采用数学功能对加速度信号进行一次积分处理获得速度信号，并对所有时域信号进行傅里叶变换，采用a计权，加汉宁窗，频率分辨率为5hz，信号重叠率75％。监测界面显示声压级曲线和加速度级曲线、总声压级值和总加速度级值。在各个通道附近依次敲击阀门和管道结构，观察各通道对应的信号记录仪曲线是否变化，若曲线幅值明显变化，表示各传感器接线牢固。
[0102]
4、测试空化和无空化振动噪声信号
[0103]
关闭截止阀4，控制单元3预设两个待测阀门的入口管道与出口管道之间的压差值，分别为2mp和0.2mpa，调节待测阀门开度为19mm。打开流量调节阀12直至入口管道和出口管道的流量值保持一致，读取对应流量值46.44m3/h和13.86m3/h。建立待测阀门和附属管道在此开度下的三维模型，提取流体域并采用多面体网格方法进行划分，进行无关性分析和求解收敛性分析。采用zwart-gerbera-belamri空化模型，以进出口压力为边界条件，进行瞬态流场数值模拟。zwart-gerbera-belamri空化模型数值稳定性及计算收敛性较好，广泛应用于空化流研究。以阀体中心为坐标原点，x＝0为监测面，获得如图2所示的空化效果云图及如图3所示的未空化效果云图，确定在2mp和0.2mpa两种压差值下，调节阀分别为空化和无空化。
[0104]
启动振动噪声测试仪的通道，采集声压信号和加速度信号，采样10s，获得如图4所示的空化和无空化声压级曲线，以及如图5所示的空化和无空化加速度级曲线。由图4及图5可以得到空化和无空化的总声压级值、总加速度级值差值为9dba，计算得到空化和无空化的流量系数cv分别为11.33m3/h、12m3/h，两者之间相差6％，大于4％，空化的产生导致流量系数误差偏大，证明在2mpa的压力边界条件下，调节阀确实发生了空化。后续流量特性试验将以上述获得的空化声压和加速度信号结果作为参考，并重点关注频率2khz～5khz区间内的声压级曲线和加速度级曲线的幅值变化，以及总声压级和总加速度级的变化。
[0105]
5、测试调节阀流量特性曲线
[0106]
基于步骤4空化振动噪声信号分析方法，预设调节阀在开度5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％的各个测试压差，本实施例中，流量特性设备最大压差为3mpa，如过3mpa以下均无空化，则以3mpa为此次试验的测试压差。随后以最大压差的50％和10％分别进行压差预设，调节流量调节阀12直至入口管道和出口管道的流量值保持一致后读取流量值q1～q11,计算获得三种试验工况下的流量系数后取平均值得到各开度
的试验流量系数。
[0107]
分别建立各开度下的待测阀门和附属管道的三维模型和网格模型，基于网格模型的无关性分析和求解收敛性分析，采用sst(剪应力传输)k-omega湍流模型，按试验压力边界条件，进行稳态流场数值模拟，提取调节阀前后压差和流量，计算得到如图6所示的各个开度下的数值模拟流量系数。图6中，数值模拟方法曲线与试验测试曲线拟合较好，流量特性试验结果可靠。
[0108]
综上所述，本实施例中调节阀流量特性实验的空化识别方法、实验方法及实验装置能够在调节阀流量特性实验的过程中对调节阀是否空化进行识别，如发生空化，能够及时进行规避或调整，从而避免流量特性实验结果受到空化影响后实验失败而重新实验，提高了实验效率，降低实验成本。
[0109]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。