射流管伺服阀流场建模与特性研究

发布时间：2017-07-13 14:03

  本文关键词：射流管伺服阀流场建模与特性研究

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【摘要】：射流管伺服阀因抗污染能力强、维护容易、先导级磨蚀小、先导级效率高、分辨率高、低压供油时工作稳定、力矩马达结构稳定等特点，，被广泛的应用在各个领域。但射流管放大器流场特性复杂，其特性很难准确的预测。因而，射流管伺服阀主要依靠试验与经验进行设计。本文基于流体仿真方法建立其整体数学模型，为射流管伺服阀的设计与优化提供了参考依据。 本文介绍了射流管伺服阀的结构与工作原理，针对射流管伺服阀的射流管放大器建立了三维流场的简化模型并进行数值仿真。研究了射流管放大器的静态特性，获得了射流管放大器在不同几何结构参数和不同偏离位移时的流场特性，并通过数学拟合方法获得了恢复压力方程、恢复流量方程、流量—压力方程，为射流管伺服阀放大器的优化设计奠定了基础和构建射流管伺服阀的整体数学模型提供了参考依据。 根据射流管伺服阀的结构及工作原理，建立力矩马达、衔铁组件、射流管放大器、滑阀的数学模型，最终建立了完整的射流管伺服阀的数学模型，根据数学模型和传递函数运用计算机仿真软件Matlab/simulink对阀进行频率特性和时域特性分析。
【关键词】：射流管伺服阀 流场仿真 数学模型 特性分析
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 选题背景及研究意义8-9
• 1.2 射流管伺服阀国内外应用与研究现状9-10
• 1.3 本文的主要研究内容和章节安排10-12
• 第2章 流场计算的数学模型12-17
• 2.1 射流管伺服阀工作原理12-13
• 2.2 基本控制方程13-14
• 2.2.1 质量守恒方程13
• 2.2.2 动量守恒方程13-14
• 2.2.3 能量守恒方程14
• 2.3 标准 k-ε 模型的方程14-15
• 2.4 Fluent 软件介绍15-16
• 2.4.1 Fluent 的组成15-16
• 2.4.2 Fluent 软件的使用方法16
• 2.5 本章小结16-17
• 第3章 射流管放大器建模及数值仿真17-34
• 3.1 射流管放大器流场模型17-20
• 3.1.1 射流管放大器静态特性17-18
• 3.1.2 流场模型建立18-19
• 3.1.3 网格划分与参数设置19-20
• 3.2 主要参数对静态特性的影响20-30
• 3.2.1 喷嘴长度对流场特性的影响20-22
• 3.2.2 喷嘴锥角对流场特性的影响22-24
• 3.2.3 喷嘴出口至接收孔端平面距离对流场特性的影响24-26
• 3.2.4 喷嘴出口尺寸对流场特性的影响26-30
• 3.3 射流管放大器静态特性方程30-33
• 3.4 小结33-34
• 第4章 射流管伺服阀的动态特性34-53
• 4.1 射流管伺服阀力矩马达的数学模型34-41
• 4.1.1 磁路模型34-38
• 4.1.2 电路模型38-40
• 4.1.3 衔铁组件数学模型40-41
• 4.2 射流管放大器数学模型41-42
• 4.2.1 射流管喷嘴偏转位移方程41
• 4.2.2 射流管放大器流量方程41-42
• 4.3 滑阀数学模型42
• 4.3.1 滑阀流量的数学模型42
• 4.3.2 阀芯运动的数学模型42
• 4.4 射流管伺服阀方框图及传递函数42-48
• 4.4.1 力矩马达方框图43
• 4.4.2 射流管放大器方框图43-44
• 4.4.3 滑阀方框图44
• 4.4.4 射流管伺服阀方框图及传递函数44-48
• 4.5 射流管伺服阀的频率特性与时域特性48-51
• 4.5.1 射流管伺服阀仿真参数设置48-49
• 4.5.2 射流管伺服阀的频率特性49-50
• 4.5.3 射流管伺服阀的时域特性50-51
• 4.6 小结51-53
• 第5章 射流管伺服阀实验53-57
• 5.1 电液伺服阀的标准试验条件53-54
• 5.2 测试液压系统原理54-55
• 5.3 静态特性实验步骤55-56
• 5.4 动态特性试验步骤56
• 5.5 小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 1 总结57-58
• 2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文64-65
• 详细摘要65-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：537153