燃油偏转板射流式伺服阀前置级热变形及流场特性研究
发布时间：2021-02-09 20:55
偏转板射流式伺服阀结构简单、工作可靠,具有较强的抗污染能力,因此被广泛应用于航空、航天等领域。航空发动机用燃油电液伺服阀作为航空发动机燃油控制系统的核心元件,对航空发动机性能起到至关重要的作用。与普通电液伺服阀相比,燃油电液伺服阀工作环境温度变化区间大,导致其零偏现象严重。因此,研究燃油偏转板射流式伺服阀宽温域微非对称结构下前置级流场特性,对研制高性能、高可靠燃油电液伺服阀具有一定的意义。首先,介绍了偏转板射流式伺服阀工作原理及结构特征,根据流体力学及射流力学相关理论,将燃油偏转板射流式伺服阀前置级流场简化为一次射流和二次射流过程,并建立其数学模型。其次,分析宽温域下射流盘及偏转板关键结构参数热变形量,得到前置级关键结构参数随温度变化规律,对前置级结构进行优化,为后续分析宽温域微非对称结构下前置级液流特性奠定基础。再次,建立前置级流场数值分析模型,仿真分析宽温域下前置级液流特性,得到温度对前置级压力特性的影响规律;研究V型槽不同纵向偏移量下前置级液流特性,得到V型槽纵向偏差对前置级压力特性的影响规律;分析入射口、一次射流口、V型槽角度、二次射流口、劈尖宽度等关键结构参数非对称时对前置级...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
偏转板射流式伺服阀本课题所研究燃油偏转板射流式电液伺服阀作为航空发动机燃油控制系统的核
燕山大学工学硕士学位论文-22-作环境对其施加边界条件，为模拟高温环境对燃油伺服阀的影响，壳体外表面温度设为215℃，如图3-2所示；为模拟油液温度变化对燃油伺服阀的影响，其内部流固耦合面温度分别设为-40℃和140℃，如图3-3所示。图3-1伺服阀网格模型图3-2外部温度边界条件图3-3内部流固耦合面温度边界条件由温度场仿真得到油液温度分别为-40℃和140℃时整阀的温度分布状况，如图3-4所示。可见，阀体外表面温度接近环境温度215℃，自阀体外表面至内部流固耦合面，其温度梯度递减，伺服阀内部最终温度分布接近油液温度。温度t/℃温度t/℃a)油液温度-40℃b)油液温度140℃图3-4伺服阀整体温度分布云图重点分析前置级核心部件偏转板和射流盘温度分布状况。油液温度-40℃时反馈
燕山大学工学硕士学位论文-22-作环境对其施加边界条件，为模拟高温环境对燃油伺服阀的影响，壳体外表面温度设为215℃，如图3-2所示；为模拟油液温度变化对燃油伺服阀的影响，其内部流固耦合面温度分别设为-40℃和140℃，如图3-3所示。图3-1伺服阀网格模型图3-2外部温度边界条件图3-3内部流固耦合面温度边界条件由温度场仿真得到油液温度分别为-40℃和140℃时整阀的温度分布状况，如图3-4所示。可见，阀体外表面温度接近环境温度215℃，自阀体外表面至内部流固耦合面，其温度梯度递减，伺服阀内部最终温度分布接近油液温度。温度t/℃温度t/℃a)油液温度-40℃b)油液温度140℃图3-4伺服阀整体温度分布云图重点分析前置级核心部件偏转板和射流盘温度分布状况。油液温度-40℃时反馈
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体颗粒对射流偏转板伺服阀前置级冲蚀磨损的影响[J]. 冀宏,张硕文,刘新强,陈晓明,朱奕. 兰州理工大学学报. 2018(06)
[2]偏导射流阀前置级流场特征参数的仿真计算[J]. 任玉凯,延皓,王书铭,张雨,姚磊. 液压与气动. 2018(12)
[3]射流偏转板劈尖形变对其零位特性的影响[J]. 冀宏,张硕文,刘新强,李瑞锋,李琼. 兰州理工大学学报. 2018(03)
[4]偏导射流伺服阀前置级流场特性研究[J]. 李竞,延皓,任玉凯,许玲玲,董立静. 兵工学报. 2018(05)
[5]偏转板伺服阀射流放大器结构参数优化研究[J]. 邢晓文,吴凛,陈奎生,湛从昌. 液压与气动. 2018(03)
[6]前置级冲蚀磨损对射流偏转板伺服阀的影响[J]. 张硕文,冀宏,陈晓明,袁王博,吴必霖. 液压气动与密封. 2017(08)
[7]偏导射流式伺服阀前置级流场建模及特性分析[J]. 康硕,延皓,李长春,王凤聚,王书铭. 哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[8]进出油阻尼孔对偏转板射流阀射流流场的影响[J]. 刘增光,杨国来,岳大灵,白桂香. 机床与液压. 2017(05)
[9]喷嘴宽度对偏转板射流阀射流效率影响的仿真分析[J]. 刘增光,岳大灵,杨桢毅,白桂香. 液压与气动. 2016(10)
[10]偏导射流阀前置级流场计算与分析[J]. 王凤聚,李长春,延皓,康硕,黄静,李磊. 液压与气动. 2016(08)
博士论文
[1]射流管伺服阀的模型构建与仿真研究[D]. 张颖.西北工业大学 2015
[2]高温燃油阀的驱动方式及其特性研究[D]. 雷军波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]电液伺服阀偏导射流机构射流形态与气穴特性研究[D]. 姚磊.北京交通大学 2019
[2]射流管伺服阀前置级流场测量及结构参数匹配研究[D]. 杨泽贺.燕山大学 2019
[3]偏转板伺服阀前置级流场建模及结构参数优化[D]. 邢晓文.武汉科技大学 2018
[4]偏转板伺服阀力学特性及正交试验研究[D]. 韩召辉.华中科技大学 2018
[5]偏导射流伺服阀前置级流场仿真与试验研究[D]. 张雨.北京交通大学 2018
[6]偏导式射流阀性能关键影响参数及气穴效应研究[D]. 周骞.哈尔滨工业大学 2017
[7]射流偏转板伺服阀阀口冲蚀及阀特性变化的仿真研究[D]. 张硕文.兰州理工大学 2017
[8]偏转板射流伺服阀的前置级流场仿真与动态特性研究[D]. 蒋大伟.江苏大学 2016
[9]液压滑阀液固热多物理场耦合分析研究[D]. 吕玥婷.太原理工大学 2014
[10]基于ANSYS的开关柜电场与温度场仿真计算[D]. 贾文卓.天津大学 2014
本文编号：3026221
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
偏转板射流式伺服阀本课题所研究燃油偏转板射流式电液伺服阀作为航空发动机燃油控制系统的核
燕山大学工学硕士学位论文-22-作环境对其施加边界条件，为模拟高温环境对燃油伺服阀的影响，壳体外表面温度设为215℃，如图3-2所示；为模拟油液温度变化对燃油伺服阀的影响，其内部流固耦合面温度分别设为-40℃和140℃，如图3-3所示。图3-1伺服阀网格模型图3-2外部温度边界条件图3-3内部流固耦合面温度边界条件由温度场仿真得到油液温度分别为-40℃和140℃时整阀的温度分布状况，如图3-4所示。可见，阀体外表面温度接近环境温度215℃，自阀体外表面至内部流固耦合面，其温度梯度递减，伺服阀内部最终温度分布接近油液温度。温度t/℃温度t/℃a)油液温度-40℃b)油液温度140℃图3-4伺服阀整体温度分布云图重点分析前置级核心部件偏转板和射流盘温度分布状况。油液温度-40℃时反馈
燕山大学工学硕士学位论文-22-作环境对其施加边界条件，为模拟高温环境对燃油伺服阀的影响，壳体外表面温度设为215℃，如图3-2所示；为模拟油液温度变化对燃油伺服阀的影响，其内部流固耦合面温度分别设为-40℃和140℃，如图3-3所示。图3-1伺服阀网格模型图3-2外部温度边界条件图3-3内部流固耦合面温度边界条件由温度场仿真得到油液温度分别为-40℃和140℃时整阀的温度分布状况，如图3-4所示。可见，阀体外表面温度接近环境温度215℃，自阀体外表面至内部流固耦合面，其温度梯度递减，伺服阀内部最终温度分布接近油液温度。温度t/℃温度t/℃a)油液温度-40℃b)油液温度140℃图3-4伺服阀整体温度分布云图重点分析前置级核心部件偏转板和射流盘温度分布状况。油液温度-40℃时反馈
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体颗粒对射流偏转板伺服阀前置级冲蚀磨损的影响[J]. 冀宏,张硕文,刘新强,陈晓明,朱奕. 兰州理工大学学报. 2018(06)
[2]偏导射流阀前置级流场特征参数的仿真计算[J]. 任玉凯,延皓,王书铭,张雨,姚磊. 液压与气动. 2018(12)
[3]射流偏转板劈尖形变对其零位特性的影响[J]. 冀宏,张硕文,刘新强,李瑞锋,李琼. 兰州理工大学学报. 2018(03)
[4]偏导射流伺服阀前置级流场特性研究[J]. 李竞,延皓,任玉凯,许玲玲,董立静. 兵工学报. 2018(05)
[5]偏转板伺服阀射流放大器结构参数优化研究[J]. 邢晓文,吴凛,陈奎生,湛从昌. 液压与气动. 2018(03)
[6]前置级冲蚀磨损对射流偏转板伺服阀的影响[J]. 张硕文,冀宏,陈晓明,袁王博,吴必霖. 液压气动与密封. 2017(08)
[7]偏导射流式伺服阀前置级流场建模及特性分析[J]. 康硕,延皓,李长春,王凤聚,王书铭. 哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[8]进出油阻尼孔对偏转板射流阀射流流场的影响[J]. 刘增光,杨国来,岳大灵,白桂香. 机床与液压. 2017(05)
[9]喷嘴宽度对偏转板射流阀射流效率影响的仿真分析[J]. 刘增光,岳大灵,杨桢毅,白桂香. 液压与气动. 2016(10)
[10]偏导射流阀前置级流场计算与分析[J]. 王凤聚,李长春,延皓,康硕,黄静,李磊. 液压与气动. 2016(08)
博士论文
[1]射流管伺服阀的模型构建与仿真研究[D]. 张颖.西北工业大学 2015
[2]高温燃油阀的驱动方式及其特性研究[D]. 雷军波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]电液伺服阀偏导射流机构射流形态与气穴特性研究[D]. 姚磊.北京交通大学 2019
[2]射流管伺服阀前置级流场测量及结构参数匹配研究[D]. 杨泽贺.燕山大学 2019
[3]偏转板伺服阀前置级流场建模及结构参数优化[D]. 邢晓文.武汉科技大学 2018
[4]偏转板伺服阀力学特性及正交试验研究[D]. 韩召辉.华中科技大学 2018
[5]偏导射流伺服阀前置级流场仿真与试验研究[D]. 张雨.北京交通大学 2018
[6]偏导式射流阀性能关键影响参数及气穴效应研究[D]. 周骞.哈尔滨工业大学 2017
[7]射流偏转板伺服阀阀口冲蚀及阀特性变化的仿真研究[D]. 张硕文.兰州理工大学 2017
[8]偏转板射流伺服阀的前置级流场仿真与动态特性研究[D]. 蒋大伟.江苏大学 2016
[9]液压滑阀液固热多物理场耦合分析研究[D]. 吕玥婷.太原理工大学 2014
[10]基于ANSYS的开关柜电场与温度场仿真计算[D]. 贾文卓.天津大学 2014
本文编号：3026221
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