本书从阀门在含固多相流动工况下的研究现状与发展前景出发，系统总结了阀门的流动特性与磨损机制，展示了当前研究的关键成果，并弥补了现有分析中的不足。通过理论分析、试验测试与数值仿真相结合，深入探讨了含固多相流动对阀门性能的影响，提出了创新性的方法与技术。书中的试验数据与数值模拟结果为阀门流动特性与磨损机理的研究提供了坚实的理论基础和实践指导，为工程应用中含固多相流动介质输送阀门的优化设计提供了重要参考。
本书可供阀门行业的工程技术人员参考，也可供相关专业的在校师生及研究人员参考。

阀门在石油化工、能源和海洋工程等流程领域中是关键的控制部件，具备截止、调节、导流、稳压和分流等功能，对流体传输系统的稳定运行至关重要。在工业生产中，流体常常含有固体颗粒。在输送含固介质时，固体颗粒的运动与内部涡流结构耦合，使得管道和阀门中的多相流动行为更加复杂。颗粒的悬浮会增加流体的黏度和密度，从而降低流动的稳定性和效率，且固体颗粒可能在阀门内部或密封部件中堆积和堵塞，严重影响阀门的正常工作。此外，颗粒与阀门内部表面接触时，会导致阀瓣、密封圈和阀座等部件的磨损。尽管国内外在磨损机理、阀门设计及流道结构中含固多相流动及流致磨损方面开展了大量研究，但目前仍未能充分揭示流程阀门在含固多相流动工况下的流体动力学特性及流致磨损机理。
本书以流程阀门为工程背景，强调其在我国经济建设和国家安全中的重要性，围绕含固多相流动的需求，建立了适用于此类工况的流体动力学特性及流致磨损的计算和试验测试方法。基于这些方法，针对多种流程阀门结构进行了内部多相流动特性分析、调控性能预测及流致磨损分析，获得了大量有价值的研究成果。书中全面揭示了流程阀门在含固多相流动工况下的流体动力学特性和流致磨损机理，为阀门的设计和可靠运行提供了理论与技术支撑。
本书在编写过程中，得到了浙江理工大学、五洲阀门股份有限公司、浙江石化阀门有限公司等单位有关老师和科技人员的大力支持，在此一并表示衷心的感谢!
本书得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（No.52222601）的资助。
对于书中存在的缺点和错误，敬请读者批评指正。
作者

林哲，博士，教授，国家优秀青年基金获得者、浙江省特支计划青年拔尖人才、浙江省高校领军人才培育计划青年人才，现为浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室副主任、中国高等教育学会工程热物理专业委员会理事、全阀门标准化技术委员会委员。一直从事泵阀相关基础和技术研究工作。先后主持国家级、省部级和横向项目20余项。发表SCI论文100余篇，出版学术专著2部，授权发明专利50余件。作为主要完成人获得国家科技进步二等奖，以第一完成人获得浙江省科技进步二等奖、中国机械工业科技进步三等奖、中国石油化工协会科技进步三等奖及浙江省机械工业科技进步一等奖。
张光，博士，教授，一直从事常/低温空化流动、流程阀门多相流动及损伤抑制、LNG长管线输送等方面的研究工作。主持国家自然科学基金面上项目和青年项目各1项，浙江省尖兵研发攻关计划项目1项，浙江省基础公益研究计划项目1项，作为主要成员参与国家自然科学基金项目及浙江省自然科学基金项目等共计5项。发表SCI检索论文40余篇，参与撰写英文专著2部，申请及授权发明专利10余件，获浙江省科技进步二等奖和三等奖各1项、中国机械工业科学技术进步三等奖1项。
朱祖超，博士，教授，享受国务院特贴专家、浙江省特级专家、教育部新世纪优秀人才、浙江省万人计划杰出人才、浙江省有突出贡献中青年科技人员、浙江省151人才重点资助人员，获霍英东优秀青年教师奖等荣誉。现为合肥通用机械研究院有限公司副总工、浙江理工大学全省复杂流动与流体工程装备重点实验室主任。一直从事复杂流动与流体装备研究开发和工程应用，特别是在高端石化流程泵国产化和进口替代、航空航天和舰船等领域离心泵核心技术自主可控等方面取得了显著成绩。作为第一完成人获国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖5项和二等奖4项；主持国家自然科学基金15项（其中重点5项）；发表SCI论文200余篇，出版专著10部，授权发明专利100余件。

前言
第1章绪论
1.1含固多相输送流程阀门概述
1.2阀门多相流动分析研究现状
1.2.1理论分析
1.2.2试验研究
1.2.3数值模拟
1.2.4阀门内部多相流动特性研究
1.3阀门流致磨损分析研究现状
1.3.1流致磨损分析方法
1.3.2阀门流致磨损特性研究
第2章阀门含固多相流动及磨损试验测试方法
2.1含固多相流动试验测试方法
2.1.1气固两相流动试验测试方法
2.1.2液固两相流动试验测试方法
2.1.3气液固三相流动试验测试方法
2.2可视化拍摄及处理方法
2.2.1可视化模型设计
2.2.2可视化处理方法
2.3阀门磨损测试方法
2.3.1磨损片设计
2.3.2磨损测试方法
第3章阀门含固多相流动及流致磨损数值计算方法
3.1阀门含固多相流动数值计算
3.1.1连续相计算模型
3.1.2离散相计算模型
3.1.3计算流体动力学-离散元法
3.1.4时间步长确定
3.2磨损数值模拟方法
第4章蝶阀气固两相流动及磨损分析
4.1物理模型
4.2数值模拟方法及验证
4.2.1数值模拟方法
4.2.2数值计算验证
4.3蝶阀内部气固两相流动特性
4.3.1颗粒速度和颗粒分布特性
4.3.2颗粒与蝶阀壁面及管道壁面的碰撞特性
4.3.3颗粒对蝶阀内气体流动的影响
4.4蝶阀气固两相流致磨损特性
4.4.1小开度蝶阀壁面磨损
4.4.2中开度蝶阀壁面磨损
4.4.3大开度蝶阀壁面磨损
4.4.4管道壁面磨损
4.5放置方式对蝶阀气固两相流动及磨损的影响
4.5.1放置方式对蝶阀内部两相流动的影响
4.5.2放置方式对阀板壁面磨损的影响
4.6放置方式对管道壁面磨损的影响
4.6.1管道壁面磨损分布
4.6.2管道壁面中心线磨损速率
第5章料浆阀固液两相流动及磨损分析
5.1物理模型
5.2数值模拟方法及验证
5.2.1数值模拟方法
5.2.2数值计算验证
5.3料浆阀流动和磨损特性研究
5.3.1料浆阀液相流场
5.3.2料浆阀两相流动
5.3.3料浆阀磨损特性
5.4阀座角度对料浆阀流动和磨损的影响
5.4.1阀座密封圈内侧角度设计方案
5.4.2不同阀座角度固液两相流动特性
5.4.3不同阀座角度磨损特性
第6章球阀气液固多相流动及磨损分析
6.1物理模型
6.2数值模拟方法及验证
6.2.1数值模拟方法
6.2.2数值计算验证
6.3球阀内部气固液多相流动特性
6.3.1瞬态调控中液固两相的流动特性
6.3.2不同气相含量下气液固三相流动特性
6.3.3不同颗粒质量分数下气液固三相流动特性
6.4球阀含固多相流致磨损
6.4.1瞬态调控中液固两相磨损特性
6.4.2不同气相含量下气液固三相磨损特性
6.4.3不同颗粒质量分数下气液固三相磨损特性
第7章含固输送阀门分析实例
7.1催化裂化装置高温烟气轮机入口管道高温楔式闸阀分析
7.1.1高温楔式闸阀流动特性
7.1.2高温楔式闸阀内部的催化剂颗粒运动与冲蚀磨损特征
7.2催化裂化装置高温烟气轮机入口管道高温蝶阀分析
7.2.1高温蝶阀的流场与调节特性
7.2.2高温蝶阀内部催化剂颗粒分布与蝶板冲蚀磨损分布特征
7.3高温耐磨球阀含固多相流动设计案例
7.3.1高温耐磨球阀内泄漏分析
7.3.2高温耐磨球阀腔体中颗粒的清理设计
7.3.3高温耐磨球阀前阀座抗冲蚀设计
7.3.4高温耐磨球阀球体抗冲蚀设计
参考文献