适读人群 ：阀门行业的工程技术人员，相关专业的在校师生及研究人员
1）本书系统介绍了流动分析技术，全面展示了其在特种阀门中的应用。围绕特种阀门的流量、阻力、流场、空化、振动、噪声和密封七个方面，聚焦主给水调节阀、稳压器喷雾阀、高加疏水阀、特斯拉阀、先导式截止阀、高参数减压阀、心脏瓣阀和LNG低温球阀等几类典型特种阀门，详细介绍了对应的流动分析方法及分析结果。
2）本书从特种阀门的研究现状出发，结合现阶段研究人员在特种阀门研究领域所取得的成果，建立了基于流动分析技术的典型特种阀门结构优化设计方法，弥补了当前特种阀门流动分析和优化设计技术的不足，进一步完善了高端阀门设计理论体系。
3）本书内容新颖，实用性强，可为后续特种阀门的研究提供理论和方法支持，有较高的参考价值。

本书从特种阀门的研究现状及发展前景出发，围绕特种阀门的流量、阻力、流场、空化、振动、噪声和密封七个方面，聚焦于主给水调节阀、稳压器喷雾阀、高加疏水阀、特斯拉阀、先导式截止阀、高参数减压阀、心脏瓣阀和LNG低温球阀等几类典型特种阀门，采用数值模拟的方法开展了对应的分析。本书系统地介绍了特种阀门流动分析技术，展示了现阶段研究人员在特种阀门研究领域获得的重要成果，弥补了目前特种阀门流动分析技术中存在的不足，建立了基于流动分析技术的特种阀门结构优化设计方法。本书内容新颖，实用性强，可为后续特种阀门的研究提供理论和方法支持，有较高的参考价值。

前言
第 1 章　绪论 1
11　特种阀门概述 1
12　特种阀门流动分析研究现状 2
121　流动特性研究 2
122　流致现象研究 4
13　特种阀门流动分析数值方法 7
131　流体动力学基础 7
132　湍流数值模拟方法 11
133　流固耦合分析方法 14
14　本书主要内容 15
参考文献 16
第 2 章　特种阀门流量分析 20
21　主给水调节阀流量分析 20
211　研究模型 21
212　阀芯结构对阀门流量特性的影响 24
213　阀体结构对阀门流量特性的影响 26
22　稳压器喷雾阀流量分析 27
221　研究模型 28
222 V 形切口对流量系数的影响 29
223　流通面积计算 31
23　疏水调节阀流量分析 36
231　研究模型 37
232　流动特性分析 38
233　流量特性分析 40
参考文献 42
第 3 章　特种阀门阻力分析 43
31　特斯拉阀减压分析 43
311　研究模型 44
312　结构参数对压降的影响分析 46
313　阀内氢气减压分析 51
32　先导式截止阀压降分析 54
321　研究模型 55
322　压降实验研究方案 58
323　压降分析 60
33　减压阀节流组件分析 68
331　研究模型 69
332　笼罩小孔对减压效果的影响分析 70
333　多孔孔板对减压效果的影响分析 74
参考文献 78
第 4 章　特种阀门流场分析 80
41　减压阀阀内流场分析 80
411　研究模型 80
412　节流结构对流场的影响 82
42　套筒式调节阀中漏斗形节流窗口的参数分析 89
421　研究模型 89
422　节流窗口参数对流场的影响 92
43　活塞式阀芯底面不平衡力矩分析 97
431　研究模型 97
432　结构参数对阀芯底面不平衡力矩的影响 99
参考文献 106
第 5 章　特种阀门空化分析 107
51　典型调节阀空化分析 107
511　研究模型 107
512　弯曲半径及偏心距离对空化的影响 109
513　圆弧半径对空化的影响 113
52　心脏瓣阀空化分析 116
521　研究模型 116
522　节流处空化发生机理 121
523　空化抑制方法 128
参考文献 138
第 6 章　特种阀门振动分析 140
61　特种阀门振动研究现状 140
611　外激振动 140
612　流激振动 141
62　调节阀流致振动分析 144
621　研究模型 144
622　振动特性研究 147
623　阀门耦合振动测试装置 151
63　先导式截止阀的阀芯振动分析 155
631　研究模型 155
632　阀芯运动特性研究 157
64　主给水调节阀抗震分析 162
641　研究模型 162
642　固有频率计算与应力评定 165
参考文献 172
第 7 章　特种阀门噪声分析 176
71　减压阀噪声研究概述 176
711　减压阀噪声产生机理 176
712　减压阀噪声研究方法 177
713　减压阀降噪技术研究现状 182
72　减压阀噪声分析 184
721　气动噪声源分析 184
722　噪声优化分析 193
参考文献 200
第 8 章　特种阀门密封分析 205
81　特种阀门密封研究概述 205
811　微观泄漏计算分析 206
812　密封热流固耦合计算 207
813　密封面损伤研究 208
82　超低温球阀密封技术 209
821　研究模型 209
822　开启过程阀内流动分析 213
823　结构温度场分析 214
824　阀盖及法兰密封性能分析 214
83　氢气泄漏后的扩散行为分析 217
831　研究模型 217
832　动量 - 浮力主导下氢气泄漏扩散分析 221
833　动量主导下氢气泄漏扩散分析 222
参考文献 225

特种阀门是指能被应用于各种特殊环境且适应各种复杂工况的阀门，是国民经济建设和发展中使用非常广泛的一种通用机械产品，在能源、化工、医药、农业、食品、军工等行业领域都发挥着极其重要的作用。为了促进我国特种阀门研制水平的发展，改善特种阀门的使用性能，并延长其使用寿命，国内一些阀门企业及部分高校开始了针对各类特种阀门的技术攻关。通过自主创新和消化吸收国外先进技术，我国特种阀门的发展逐渐步入新阶段。特种阀门内部流动极其复杂，因此通过数值模拟对各类特种阀门进行流动分析是进行特种阀门研究设计的基础和关键。
本书以一些典型的特种阀门为研究对象，总结了针对特种阀门流动分析的新方法和新技术，为提高特种阀门的使用性能和使用寿命提供了理论和技术支撑。本书分为8 章：第 1 章主要对特种阀门进行了简要介绍，并对特种阀门研究过程中涉及的研究方法以及基础理论进行了介绍；第 2 章针对主给水调节阀、稳压器喷雾阀及高加疏水阀三类典型的特种阀门，分析了阀门的流通能力及流量特性；第 3 章以特斯拉阀、先导式截止阀以及高压减压阀为例，阐述了特种阀门压降特性分析的一般流程与技术手段；第 4 章以多级减压阀、套筒式控制阀和活塞式截止阀为对象，对阀门流体动力学特性进行数值分析；第 5 章主要以某典型调节阀和心脏瓣阀为研究对象，针对阀内节流处在使用过程中出现的空化现象进行了相关研究；第 6 章对特种阀门振动研究进行了简要介绍，并对控制阀的流致振动、先导式截止阀阀芯振动问题进行了研究，此外还对主给水调节阀进行了抗震分析；第 7 章以减压阀为例，介绍了目前国内外减压阀噪声的研究进展，并对高多级减压阀气动噪声进行了研究；第 8 章介绍了特种阀门密封研究概况，利用热流固耦合方法对 LNG 低温球阀进行应力应变分析，研究了 LNG低温球阀阀体与阀盖之间的密封泄露问题，并以加氢站内高压氢气储罐泄漏为研究点，对不同情形氢气发生泄漏的瞬态过程进行了研究。
本书是浙江大学特种控制阀研究团队近 10 年来科研成果的集中呈现。本书的出版先后得到了国家自然科学基金（51805470）、浙江省重点研发计划（2019C01025）、中国科协青年人才托举工程和浙江省科协育才工程等基金项目的资助，得到了中核苏阀科技实业股份有限公司、杭州华惠阀门有限公司和合肥通用机械研究院等单位专家学者的悉心指导，在此一并表示感谢！
书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

作　者