电液伺服阀用滑阀小开口度时阀口流动特性和阀芯变形研究

发布时间：2021-06-11 00:03

　　电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心元件,其性能的好坏直接关系到控制系统的控制特性。目前,对电液伺服阀的研究主要集中在其控制特性上,而着重考虑主阀流动特性及阀芯变形对伺服阀性能影响的研究刚刚开始。鉴于此,本文以通径为6mm的力反馈两级伺服阀主阀作为基本结构,结合计算流体动力学及数值计算的理论方法,运用计算流体动力学软件FLUENT及有限元分析软件ANSYS对其内流场及阀芯进行仿真研究,探讨伺服阀用滑阀小开口度时内流场流动特性及阀芯变形情况,主要工作有:（1）运用FLUENT流场仿真软件对主阀内流场进行静动态仿真,分析速度云图可知:随阀开度的减小,射流角不断增加,开口度为0.5mm时,射流角最小,约为52o,开口度为0.1mm时,射流角达到了86o;通过提取仿真计算数据,绘制阀口流量特性、稳态及瞬态液动力变化曲线,与理论曲线进行对比,讨论仿真值与理论值的差异。（2）分别对周向均布不同开口个数及不同阀芯运动速度进行数值仿真,研究参数变化对阀口特性的影响,其结果表明周向均布8个开口的滑阀所受稳态及瞬态液动力更趋于理论水平,周向均布2个开口的滑阀所受稳态及瞬态液动力与理论值相差最大。（3）将流场... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 本课题的研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 伺服阀及其滑阀的研究进展
        1.3.2 动网格技术应用的国内外研究现状
        1.3.3 ANSYS Workbench流固耦合分析研究现状
    1.4 本课题的主要研究内容
第2章 伺服阀用滑阀内流场建模
    2.1 计算流体动力学概述
    2.2 流体动力学控制方程
    2.3 伺服阀用滑阀几何模型建立
    2.4 伺服阀用滑阀内流场网格划分
    2.5 FLUENT仿真条件设置
        2.5.1 仿真模型假设
        2.5.2 FLUENT求解器设置
        2.5.3 粘性模型的确定
        2.5.4 动网格及相关程序设置
        2.5.5 边界条件及流体参数设置
        2.5.6 仿真计算中残差及时间步长设置
    2.6 本章小结
第3章 伺服阀用滑阀内流场仿真分析
    3.1 阀口通流面积的计算
    3.2 稳态仿真分析
        3.2.1 速度分布
        3.2.2 稳态液动力
    3.3 瞬态仿真分析
        3.3.1 阀口流量特性
        3.3.2 瞬态液动力
    3.4 参数变化对伺服阀用滑阀内流场的影响
        3.4.1 周向均布不同开口个数对阀口特性的影响
        3.4.2 阀芯运动速度对瞬态液动力的影响
    3.5 本章小结
第4章 伺服阀用滑阀阀芯的静力学分析
    4.1 有限元分析概述
    4.2 结构分析仿真设置
        4.2.1 仿真模型建立
        4.2.2 仿真条件设置
    4.3 不同开度时阀芯静力学分析
    4.4 周向均布不同开口个数时阀芯静力学研究
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
        5.1.1 主要工作
        5.1.2 主要结论
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3223377