Modelling of flow characteristics of shut-off and control valves

Abstract

In modern mechatronic systems for controlling fluid and gas flows, it is extremely important to take into account the flow characteristics of control elements, in particular globe valves. The efficiency of shut-off and control systems directly affects the stability of the technological process, energy conservation and the accuracy of compliance with technological regulations. Modelling the flow characteristics of globe valves, taking into account design parameters, drive type and operating modes, allows for more accurate design of automatic control systems in industries where hydraulic stability is critical. Innovative solutions include adaptive control algorithms that take into account the actual flow characteristics of valves, the use of digital twins for preliminary flow dynamics prediction, the use of self-tuning electric drives, and the introduction of intelligent sensor systems for continuous parameter monitoring. Such approaches ensure the flexibility, stability, and efficiency of automated systems in the complex hydraulic conditions of modern production. У сучасних мехатронних системах управління потоками рідин і газів надзвичайно важливо враховувати характеристики потоку елементів управління, зокрема кульових клапанів. Ефективність систем відключення та управління безпосередньо впливає на стабільність технологічного процесу, енергозбереження та точність дотримання технологічних норм. Моделювання характеристик потоку кульових клапанів з урахуванням конструктивних параметрів, типу приводу та режимів роботи дозволяє більш точно проектувати системи автоматичного управління в галузях, де гідравлічна стабільність має критичне значення. Інноваційні рішення включають адаптивні алгоритми управління, що враховують фактичні характеристики потоку клапанів, використання цифрових двійників для попереднього прогнозування динаміки потоку, використання самоналагоджувальних електричних приводів та впровадження інтелектуальних сенсорних систем для безперервного моніторингу параметрів. Такі підходи забезпечують гнучкість, стабільність та ефективність автоматизованих систем у складних гідравлічних умовах сучасного виробництва.