伺服阀阀芯喷嘴磨粒流抛光数值模拟研究

发布时间：2017-04-13 22:11

  本文关键词：伺服阀阀芯喷嘴磨粒流抛光数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伺服阀作为伺服控制系统中的一种核心伺服控制元件,已经被广泛应用于许多国民生活的各个领域。伺服阀的阀芯喷嘴是伺服阀中的关键零件,阀芯喷嘴的通道表面质量往往直接影响到伺服阀的整个使用性能,目前传统的加工工艺方法无法保证其质量及合格率。而磨粒流抛光技术为改善伺服阀阀芯喷嘴的内表面质量提供了有效的技术方案,对伺服阀阀芯喷嘴的磨粒流抛光技术的研究分析具有重要的理论意义和工程应用价值。本文主要是针对提升伺服阀阀芯喷嘴内通道表面质量的磨粒流抛光技术研究的,首先运用流体力学理论中的混合模型和离散相模型对喷嘴通道内固液两相流流场的离散相和流体相的运动分布特性进行了数值仿真模拟研究。分别从流场内压力、速度、湍流动能、颗粒的运动轨迹以及颗粒的冲蚀磨损机理等方面进行数值模拟分析,探讨磨粒流抛光流场内的颗粒微磨削去除机理,颗粒磨削对喷嘴通道内不同位置的加工效果以及不同入口初始速度、颗粒粒径以及初始温度对颗粒冲蚀磨损率的影响。基于数值分析结果,采取最优磨粒流抛光参数对伺服阀阀芯喷嘴进行磨粒流抛光,并采用相关检测手段测量磨粒流抛光前后的阀芯喷嘴内表面质量,进行磨粒流抛光伺服阀阀芯喷嘴的试验分析。通过研究分析磨粒流抛光伺服阀阀芯喷嘴的表面质量,为磨粒流抛光技术的应用与发展提供了技术支持。
【关键词】：磨粒流抛光 混合模型 离散元模型 数值模拟 冲蚀磨损 试验分析
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52;TG580.692
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 课题背景7-9
• 1.2 磨粒流抛光技术在国内外的研究现状9-12
• 1.2.1 磨粒流抛光技术的国外研究现状9-10
• 1.2.2 磨粒流抛光技术的国内研究现状10-12
• 1.3 离散相模型的国内外研究现状12-15
• 1.3.1 离散相模型的国外研究现状12-13
• 1.3.2 离散相模型的国内研究现状13-15
• 1.4 论文的课题来源和主要研究内容15-16
• 1.4.1 课题来源15
• 1.4.2 主要研究内容15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 液固两相磨粒流抛光相关理论基础17-28
• 2.1 固液两相流理论17
• 2.1.1 欧拉-欧拉方法17
• 2.1.2 欧拉-拉格朗日方法17
• 2.2 离散相模型17-21
• 2.2.1 流场内颗粒的受力17-19
• 2.2.2 颗粒的运动轨道模型19-20
• 2.2.3 离散相的设置20-21
• 2.3 冲蚀磨损模型21-26
• 2.3.1 磨粒流抛光的颗粒微磨削去除机理22-24
• 2.3.2 控制方程24-26
• 2.4 多相流模型26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 伺服阀阀芯喷嘴的数值模拟分析28-47
• 3.1 几何模型创建及网格划分28-29
• 3.1.1 几何模型的创建28
• 3.1.2 模型的网格划分28-29
• 3.2 阀芯喷嘴的物理参数及边界设置29-30
• 3.2.1 物理参数设置29
• 3.2.2 边界条件的设置29-30
• 3.3 数值模拟结果与分析30-46
• 3.3.1 混合模型数值模拟研究31-38
• 3.3.2 离散相模型数值模拟研究38-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 伺服阀阀芯喷嘴的磨粒流抛光试验分析47-59
• 4.1 试验准备47-48
• 4.2 磨粒流抛光材料准备48-49
• 4.2.1 阀芯喷嘴工件48
• 4.2.2 试验用的研磨液48-49
• 4.3 试验结果与讨论49-58
• 4.3.1 阀芯喷嘴工件通道形貌分析49-50
• 4.3.2 阀芯喷嘴喷孔形貌分析50-52
• 4.3.3 阀芯喷嘴内通道表面粗糙度的检测分析52-55
• 4.3.4 阀芯喷嘴内通道表面形貌的检测分析55-58
• 4.4 本章小节58-59
• 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65

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