閥桿上的壓力分佈  

CASE1 （動畫）

CASE2（動畫）

CASE3（動畫）

閥內的流線 （動畫）

研究目的:      

由於民生用的水壓不穩定關係，時常造成民眾的用水水溫不穩定。對於使用者來說極為不便與危險。現今歐美普遍採用新式壓力平衡閥加裝於民生用水裝置中，如此解決了因水壓不穩造成的水溫變動現象。壓力平衡閥現多為歐美專利。本研究目的即在探討關於水壓造成水溫變化的過程與壓力平衡閥如何作用及壓力平衡閥中各零件的功用分析。而本研究最大不同點在於我們以目前流體力學研究的趨勢，應用電腦模擬，而非以實驗方式，本研究同時使用兩套現為工業所廣泛使用的流體力學模擬軟體，PHOENICS以及CFX。最終目的除了提供壓力平衡閥的共種流體性質資料外，我們也將對這兩套軟體作一優缺點的比較，供往後類似分析之參考。

研究項目:

	壓力平衡機構失效之分析
	混水碟片對壓力平衡閥之功能分析

研究結果:

壓力平衡機構失效分析:

圖1為六組壓力降與將冷水及熱水出口處經計算所得混合溫度繪成X-Y關係圖。從圖1壓力降與混和溫度圖中，可看出混和溫度隨著壓力降的變化而改變的趨勢，所以在壓力平衡機構失效下，水溫溫度變化對冷熱水壓力改變相當敏感。

圖1 壓力平衡機構失效分析，壓力變化與混和溫度關係圖

　

混水碟片對壓力平衡之功能分析:

圖2為混和後溫度與碟片旋轉角度關係圖。觀察圖2我們得到混和溫度與碟片旋轉角度接近一斜線線的關係圖，這表示圖中混和溫度與碟片旋轉角度成一等比例的關係。以分析的例子來看，圖2所得斜率約0.51表示當旋轉角度旋轉一度時溫度約略上升攝氏0.51度。由初步分析結果可以知道，混水碟片淚滴狀開口設計，在調節混和溫度上有線性控制的功用。

圖2 混水碟片功能分析，旋轉角度與混和溫度關係圖

　

圖3 壓力平衡機閥中流場流線示意圖

　

　

圖4 壓力平衡機構壓力等高線圖(入口壓力0.2184MPa