滑阀V型节流槽内瞬态空化流的研究

发布时间：2020-06-14 08:36

【摘要】：本文对液压滑阀V型节流槽进行二维简化处理,在FLUENT软件中利用粘度修正后的RNG k-ε湍流模式、可伸缩壁面函数、Z-wart空化模型相结合的方法对简化后V型节流槽内的瞬态空化现象进行了数值计算。解释了不同工况下空泡初生和溃灭的本质原因,同时通过UDF子程序控制入口压力呈正弦变化,研究了入口压力脉动的幅值和频率对空化剧烈程度的影响,采用FLUENT动网格技术研究了阀口开启过程中空泡云团的变化规律。设计加工了二维V型节流槽可视化实验模型以及用于模型实验的泵站。论文主要内容如下:第一章,简明概述了本课题的研究意义;介绍了空化现象的发展历史,对液压阀中空化现象的国内外研究现状以及高速摄影技术在流场可视化领域的应用做了重点介绍;概括了本论文的主要研究方向和内容。第二章,简要概述了RNG k-ε湍流模式及其粘度修正方法;气泡生长、溃灭的基本理论;Z-wart空化模型;V型节流槽流动模型。第三章,对实际V型节流槽进行二维简化处理,并对简化后的模型进行瞬态空化数值计算。在定阀口开度下研究了不同流动方向和阀口压差下空泡的初生及溃灭原因,对附着型空泡脱落的原因进行了解释。假设入口压力随时间呈正弦变化,研究了压力脉动幅值和频率对阀内空化剧烈程度的影响。利用动网格技术研究了阀口开启过程中阀内空化云团的变化规律。第四章,根据简化后的V型节流槽设计了对应的可视化实验模型以及用于模型实验的泵站,并搭建了完整的实验系统,对用于实验的高速摄像机镜头和激光片光源进行了调试,利用三维表面形貌仪观察并标记了实验模型关键位置处的表面形貌。最后,对本文的V型节流槽空化现象的研究工作进行了总结,并展望了下一步的研究工作。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137.52

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本文编号：2712526