Les vannes papillon sont largement utilisées dans le domaine industriel. Dans certaines conditions de fonctionnement, des flux instables importants peuvent se produire à l'intérieur des vannes papillon, provoquant des vibrations dans le système de tuyauterie. En prenant comme objet d'étude la conduite de liaison basse pression d'une unité de chauffage de 600 MW, la combinaison de mesures en centrale électrique et de simulations numériques stationnaires a permis de révéler le mécanisme de génération de flux instables dans la vanne papillon et la vibration qui en résulte dans la conduite de liaison. Sur cette base, en optimisation du type d'écoulement, une nouvelle vanne papillon avec une plaque de vanne équipée d'une structure de guidage a été conçue, et des simulations numériques non stationnaires ont été réalisées pour les conditions maximales de vibration sur la vanne originale et la vanne optimisée. Les résultats montrent que l'ajout d'une structure de guidage sur la plaque de la vanne fait circuler la majorité du flux principal de vapeur au milieu de la conduite d'entrée de la chaudière basse pression, ce qui réduit efficacement la force excitatrice générée par le flux instable et supprime les vibrations de la conduite de liaison. La nouvelle vanne papillon proposée peut être utilisée pour réduire les vibrations des systèmes de tuyauterie en conditions de faible ouverture de vanne papillon.

vanne papillon;système de tuyauterie;mécanisme de vibration;optimisation du type d'écoulement;suppression des vibrations