调节阀中的噪声是如何产生的？

摘要：湍流噪声：当流体（气体或液体）流经调节阀时，由于阀门的节流作用，流体的流速和压力发生变化，容易产生湍流。例如，在阀门的阀芯和阀座之间的狭窄通道处，流体速度急剧增加，形成强烈的湍流。这种湍流会引起压力的脉动，进而产生噪声。就像水流在狭窄的河道中湍急地流淌时会发出

一、流体动力学噪声

湍流噪声：当流体（气体或液体）流经调节阀时，由于阀门的节流作用，流体的流速和压力发生变化，容易产生湍流。例如，在阀门的阀芯和阀座之间的狭窄通道处，流体速度急剧增加，形成强烈的湍流。这种湍流会引起压力的脉动，进而产生噪声。就像水流在狭窄的河道中湍急地流淌时会发出声响一样，湍流产生的噪声频率范围较宽，通常是高频噪声。

气穴现象产生的噪声：在液体介质的调节阀中，当液体流经阀门时，在局部低压区域可能会出现气穴现象。比如，当阀门开度较小，流体流速过高，压力下降到液体的饱和蒸气压以下时，液体就会汽化形成气泡。这些气泡随着流体流动，当到达压力较高的区域时，气泡会迅速崩溃（溃灭）。气泡的溃灭会产生强烈的冲击波和局部高温，从而发出噪声。这种噪声通常是尖锐的、间歇性的，并且强度较高。

流体冲击噪声：当流体的流动方向突然改变，如在角式调节阀或有急转弯的管道中，流体会对阀体、阀芯或管道壁产生冲击。例如，在一个 90 度角式调节阀中，流体从水平方向进入阀门后突然转向垂直方向，流体的动量变化会产生冲击力，进而导致噪声的产生。这种噪声的频率和强度取决于流体的速度、质量和冲击角度等因素。

二、机械振动噪声

阀芯振动噪声：在调节阀的工作过程中，阀芯可能会由于流体的作用力、摩擦力或其他机械因素而产生振动。例如，当流体的作用力不均匀地分布在阀芯上时，会导致阀芯在阀座内产生横向或纵向的振动。这种振动会通过阀体传播到周围环境中，产生噪声。另外，阀芯和阀座之间如果存在磨损、腐蚀或异物，也会影响阀芯的稳定性，增加振动的可能性。

阀杆振动噪声：阀杆连接着阀芯和执行机构，当执行机构驱动阀门动作时，阀杆可能会受到不平衡力、摩擦力或周期性的激励而振动。例如，电动执行机构在驱动阀杆时，如果电机的转速不均匀或者传动部件之间存在间隙，就会导致阀杆产生振动。阀杆的振动同样会引发噪声，而且这种噪声可能会沿着阀杆传递到整个阀门系统。

阀体振动噪声：阀体受到流体压力波动、阀芯和阀杆的振动以及管道系统的振动等因素的影响，也会产生振动。例如，在高压差的情况下，流体对阀体的冲击力较大，可能会使阀体产生振动。阀体的振动就像一个共鸣箱，会放大内部产生的噪声，并将其传播到周围环境中。

三、空化噪声（对于液体介质）

空化现象原理：和前面提到的气穴现象有些类似，但空化更强调在液体中形成的充满蒸汽或气体的空腔（空泡）的周期性生长和溃灭过程。当液体流经调节阀的节流区域，压力下降到一定程度时，空泡形成。随后，这些空泡随着液体流动到压力较高的区域时，会发生溃灭。溃灭过程中会释放出巨大的能量，产生强烈的噪声。空化产生的噪声频率通常在几千赫兹到几十千赫兹之间，具有较高的强度，而且可能会对阀门和管道造成侵蚀。

影响因素：液体的性质（如黏度、表面张力等）、阀门的结构（如阀芯形状、节流口大小等）和操作条件（如流量、压力等）都会影响空化的产生和噪声的强度。例如，对于黏度较低的液体，更容易产生空化现象；而适当增大阀门的节流口尺寸，在一定程度上可以减少空化的发生，降低噪声。