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介绍了节流阀噪声产生的原因，利用Fluent软件对节流阀的液体动力噪声进行模拟计算，得到噪声产生的位置，并对计算结果进行分析，提出了小孔节流降噪的解决方案 节流阀是通过改变通道流通面积以控制阀门出口的流量和压力。节流阀在使用过程中会产生很大的噪声，其噪声源主要有气蚀振动、机械振动和涡流振动。噪声达到一定量级后会影响阀门的性能，使其无法达到节流阀设计时的参数，同时降低了阀门的使用寿命。因此在阀门设计阶段利用软件进行分析计算，从而得出节流阀在正常工作时的噪声水平尤其重要。 （1）气蚀振动 当阀门的工作介质不可压缩时，容易发生气蚀现象，从而产生气蚀振动。气蚀现象产生的根本原因在于节流阀内流体速度突然增大，阀内静压减小，从而引起介质汽化。阀瓣开度越小，进、出口压差越大，产生气蚀的可能性就越大。 （2）机械振动 节流阀的机械振动主要是由于流体流速增大，进、出口压差变化过快，介质产生的振动频率与节流阀的固有频率相接近或相同，导致共振的产生。 （3）涡流振动 介质在阀门内节流，因受到磨擦、阻力等因素的扰动，可能产生多种漩涡流，例如介质冲击阀杆、 内部缝隙、进出口转弯处以及被分流时，都可能产生漩涡流。如果流体流经节流处发生闪蒸就会产生 有气泡存在的气、液两相流体，介质的减速和膨胀作用也会产生噪声。介质在阀门内部还会产生空化现象，气泡破裂释放出强大的能量，会产生高达10000 Hz的噪声，气泡越多，噪声越严重。 
在设计阶段，通常利用Fluent软件对节流阀的液体动力噪声进行分析与计算，从而得到节流阀在不同开度下工作时的噪声水平。节流阀的主要流体参数如下 出口压力 1 kPa 质量流量 18～26 t/h 工作温度 常温 噪声水平 ≤85 dB 3.1 模型处理 根据实际工况要求，阀门的流量试验一般要求前后取压点为10倍口径即400mm处。删除模型中对分析计算结果影响不大的零件，采用六面体网格对节流阀模型进行网格划分，保证网格畸变率≤0.98，减少计算结果的误差。经过前处理，得到节流阀的流体通道三维模型（图1）及有限元网格划分模型（图2）。 
3.2 噪声计算 噪声的计算主要基于Ligthill方程 
对于中场和近场噪声，Fluent采用Ligthill的声比拟方法，声模拟是对直接模拟的一个很好的补充，在该方法中，近场流场从控制方程中获得，如非稳态的雷诺平均方程、过滤的DES和LES方程，然后把求解结果作为噪声源，通过求解波动方程得到解析解，即可实现基于流场数据转化等效声源，并进行后续的声场计算。在Fluent软件中设置计算所需要的湍流模型（k-epsilon realizable）及噪声模型，介质为water-liquid，进口质量流量为18 t/h、20 t/h、22 t/h、24 t/h、26 t/h，分别对应30%、40%、50% 、60%、70%的阀瓣开度，出口压力为1 kPa，混合初始化后，进行迭代500次的计算。 3.3 后处理 经计算，得到不同流量所对应开度的阀门进出口静压、流速及噪声水平数据如表1所示。不同阀瓣开度所对应的噪声水平如图3~图7所示。 
3.4 结果分析由噪声云图及表1的计算结果，可得出结论，节流阀噪声主要产生在阀瓣的开启位置与下游相交处，属于液体动力噪声。节流阀在此位置产生噪声属于正常现象，是液体介质流动过程中所产生的空化现象引起的。阀瓣开度在工作位置时，进口的高压介质经过节流阀的阀瓣后，内部某一点的静压小于或等于液体的饱和蒸汽压时,在其内部会产生蒸汽泡，当饱和的蒸汽泡流动到压力大于饱和蒸汽压的下游时,随即爆破。蒸汽泡快速破裂产生很强的冲击力,致使阀门内部阀瓣、阀门出口端等位置严重损坏,并且达到一定的噪声级。 
在设计阶段，为降低节流阀噪声，在保证相同Cv值的前提下，将阀门的主要节流处，设计成多个小孔的结构，可以将高频声转移到人耳不敏感的声频范围，从而达到降噪目的。该设计方案若要实现一定的节流降噪效果，又不影响阀门正常工作，小孔的孔径、孔距、孔数是3个关键参数。根据以往的实际工程经验，并结合计算机的辅助计算，孔距应为孔径的8～10倍，孔径为1.5 mm较为合适，小孔面积为阀门流通面积的1.5～2倍。根据介质特性、压力以及工况，设计阀门时要合理选择阀门的材质和工艺，既要满足设计强度，同时要保证阀门结构方便拆卸，便于清洗、维护及更换等。图8为一种典型的鼠笼式节流阀结构。 结语 计算机模拟技术给阀门行业带来了一种新的设计方法，阀门在设计过程中需要考虑噪声因素，尤其是带调节功能的阀门，如果在设计阶段发现噪声产生的位置及原因，可以及时对阀门的结构进行改进与优化，极大地提高阀门的使用性能。本文利用Fluent软件对液体动力噪声进行分析和预估，并提出小孔节流降噪的治理方法，有效地在设计阶段预估噪声水平，并及时提出解决方案，降低设计成本，提高了节流阀的整体性能。
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