溝槽閘閥主要作為接通或切斷管道中的介質(zhì)用，即全開(kāi)或全閉使用。在核電站中，閘閥受到高溫高壓流體的作用，必然會(huì )產(chǎn)生變形及應力。為了防止全開(kāi)時(shí)閘閥變形或應力超過(guò)許用值而造成的結構破壞，對其進(jìn)行計算。由于溝槽閘閥工作時(shí)結構的變形很小，對流體流動(dòng)狀態(tài)及溫度的變化影響也很小，故此處只考慮流體壓力及溫度對閘閥結構的影響，即單向藕合作用。溝槽閘閥的三維實(shí)體模型要能準確地反映結構的實(shí)際情況，同時(shí)在計算精度的前提下，模型應盡可能簡(jiǎn)化。閘閥的承壓邊界主要包括閥體、閥蓋和閘板，從力學(xué)特性上分析，可以認為閥體、閥蓋和閘板作為一個(gè)整體來(lái)承受內壓。因此，在建立有限元模型時(shí)，將閥體、閥蓋和閘板作為一個(gè)整體進(jìn)行建模，忽略它們之間的連接螺栓。簡(jiǎn)化處理一些不影響閘閥總體性能的特征，忽略一些倒角，計算模型。

溝槽閘閥主要由閥體、閘板、閥桿、閥蓋、填料等部件組成，它們均會(huì )承受流體的壓力和溫度載荷。熱源是求解溫度場(chǎng)的重要邊界條件，閘閥溫度場(chǎng)的熱源是流體。將流體的溫度載荷作用在閘閥的內壁面，外壁面暴露在空氣中，對外壁面施加相應的對流換熱邊界條件。計算后閘閥的溫度場(chǎng)分布，主要承壓部件的溫度值均在322-330℃閘閥上部由于距內壁面較遠，溫度梯度比較明顯。

溝槽閘閥氣體內漏噴流聲場(chǎng)的數值模擬：

1、針對閘閥氣體內漏噴流過(guò)程，考慮噴流速度對聲傳播的影響，氣動(dòng)力聲方程為基礎，采用時(shí)域差分法，邊界處理上綜合使用了全反射和無(wú)反射兩種邊界條件，建立了閘閥氣體內漏聲場(chǎng)數值模擬方法。

2、聲場(chǎng)模擬結果表明：內漏噴流噪聲的傳播受內漏氣流噴柱擾動(dòng)和閘閥內壁反射等因素的影響，具有的方向性，而且不同的開(kāi)度對應不同的噴柱狀態(tài)和噴射角度，這都直接影響著(zhù)下游聲場(chǎng)的指向性和聲壓的分布。

3、閘閥內漏形成的2處噴流聲源，其向上、下游聲場(chǎng)傳播過(guò)程中，大聲壓尸，隨著(zhù)取樣半徑R的增大逐漸降低。在相同取樣半徑上下游大聲壓比上游大聲壓大15-30db。

4、在閘板與閥體內壁面形成的擴壓空間，兩次截流所產(chǎn)生的噴流噪聲在此空間相互作用，形成大量的聲渦。該處聲壓強，是聲學(xué)檢測的佳位置。

溝槽閘閥流固熱禍合分析及閥桿與閘板拉伸試驗分析：

1、由于流道截面積在閥座部位產(chǎn)生變化，流體在此處產(chǎn)生壓力波動(dòng)，并在底部產(chǎn)生渦流，減小閥座部位流道截面積的變化能減小渦流損失。

2、由于流體的流動(dòng)，在流經(jīng)閘閥的過(guò)程中溫度下降的趨勢很小。閥座部位產(chǎn)生渦流，流體壓力能轉換成熱能使壁面底部溫度升高。

3、在不限制閘閥整體自由變形的情況下，與流體壓力相比，因熱產(chǎn)生的變形較大，而應力較小，熱變形能減小閘閥因流體壓力而產(chǎn)生的應力。

4、閘閥運動(dòng)件失效模式主要為閥桿頭部剪切失效及閘板T形槽彎曲失效，其中又以閘板T形槽彎曲失效為主，需要引起足夠重視。

5、對于閘板T形槽的失效，應主要考慮彎曲應力對其造成的影響。

6、對于閘閥運動(dòng)件的尺寸設計：應先依據閥門(mén)的口徑、壓力計算出閥桿在開(kāi)啟時(shí)所承受的大拉力尸，依據大拉力尸確定閥桿的材料及小閥桿螺紋尺寸，再依據計算出的閥桿螺紋承載力來(lái)核算閥桿頭部及閘板T形槽尺寸。

7、閘板T形槽高度H增大能夠增加其抗彎曲能力，在閥桿頭部高度h滿(mǎn)足要求的前提下，設計時(shí)增大H值比增大B值。

溝槽閘閥氣體內漏噴流聲場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析其聲場(chǎng)特性，為閥門(mén)內漏的聲學(xué)檢測提供依據。閥門(mén)氣體內漏噴流噪聲源成份復雜，可看作由單極子、偶極子和四極子聲源共同作用的結果。四極子聲源在噴流噪聲中占主導地位，所以選取四極子聲作為閘閥氣體內漏噴流噪聲源。溝槽閘閥氣體內漏過(guò)程中，由于氣體湍流流動(dòng)及閥體壁面的影響，內漏噪聲分布復雜。在閘板與閥體底面形成的擴壓空間里，兩次截流所產(chǎn)生的噪聲在此空間相互作用，形成大量的聲渦，也是整個(gè)閘閥中聲場(chǎng)強的位置。隨著(zhù)開(kāi)度變小，擴壓空間隨之減小，空腔內的聲壓也降低。下游聲場(chǎng)強度受影響很小，但對聲場(chǎng)的指向性影響很大。