偏转板伺服阀前置级流场建模及结构参数优化

发布时间：2021-09-23 21:50

　　偏转板伺服阀多应用于高可靠性、高温和高压场合下,在军工和工业上均有广泛的应用。该阀与双喷嘴挡板阀相比较,具有抗污染能力强,维护方便,稳定性好等优点,与射流管伺服阀相比较,偏转板伺服阀降低了力矩马达的转动惯量,提高了阀的动态特性。偏转板伺服阀工艺复杂,阀体内部的结构参数对阀的输出性能有很大影响。本文提出圆形和方形导流口与射流盘矩形喷嘴、矩形接收孔的配合方式,运用流体仿真及数学建模的方法对偏转板射流放大器在不同结构参数下的输出特性进行分析,从分析研究中获取较优结构参数。本文主要研究内容如下:（1）建立了前置级流场压力数学模型,分析了导流口宽度对前置级流场压力的影响。（2）分析了偏转板射流放大器矩形导流口的长度对阀前置级压力和流量的影响,并从中获得了最优尺寸,保持面积相同的情况下又对不同形状的导流口下射流放大器的静态特性进行了对比分析,用数据拟合的方法获得了射流放大器的静态曲线方程。（3）经过公式推导获得了偏转板伺服阀完整的系统方框图,并利用MATLAB仿真得到射流放大器导流口的结构参数对系统频宽的影响。为偏转板伺服阀的结构设计及优化提供了理论论据。 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 偏转板伺服阀国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及章节安排
第二章 偏转板射流放大器的流场模型分析
    2.1 偏转板伺服阀的结构与工作原理
    2.2 偏转板结构参数对射流影响分析
    2.3 偏转板射流放大器流场三维模型
    2.4 流场仿真工具介绍
        2.4.1 fluent仿真软件组成
        2.4.2 fluent流场仿真步骤
    2.5 本章小结
第三章 导流口宽度对射流放大器恢复压力和射流效率的影响分析
    3.1 偏转板射流放大器流场数值仿真
        3.1.1 流场模型几何参数设置
        3.1.2 流场参数设置
    3.2 偏转板放大器数值仿真结果
        3.2.1 前置级恢复压力
        3.2.2 前置级射流效率
    3.3 前置级压力数学模型
        3.3.1 喷嘴到导流口数学模型
        3.3.2 二次射流至接收孔数学模型
    3.4 本章小结
第四章 导流口结构参数对偏转板伺服阀静态特性影响分析
    4.1 偏转板射流放大器流场建模
        4.1.1 偏转板射流放大器几何参数
        4.1.2 网格划分及流场边界条件设置
        4.1.3 偏转板伺服阀的静态特性
    4.2 流场仿真结果分析
        4.2.1 矩形导流口长度对偏转板射流放大器压力特性的影响
        4.2.2 不同形状导流口对偏转板射流放大器静态特性影响
    4.3 偏转板伺服阀静态特性方程
        4.3.1 4 种长度导流口下射流放大器的压力和流量增益
        4.3.2 3 种形状导流口下射流放大器的压力和流量增益
    4.4 本章小结
第五章 导流口结构参数对偏转板伺服阀动态特性影响分析
    5.1 偏转板伺服阀的数学模型
        5.1.1 力矩马达的工作原理
        5.1.2 衔铁的电磁力矩分析
        5.1.3 偏转板运动分析
        5.1.4 偏转射流放大器前置级流量方程
        5.1.5 滑阀运动分析
    5.2 偏转板伺服阀系统传递函数方框图建立
        5.2.1 偏转板伺服阀局部传递函数方框图
        5.2.2 偏转板伺服阀系统方框图
        5.2.3 偏转板伺服阀系统分析
    5.3 导流口结构参数对阀动态特性影响仿真
        5.3.1 偏转板伺服阀系统动态建模仿真
        5.3.2 仿真结果及分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 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


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]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)
[3]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)
[4]偏转板射流式伺服阀前置级液动力计算方法研究[J]. 延皓,康硕,王凤聚,李长春,黄静.  兵工学报. 2016(07)
[5]基于Fluent的偏转板射流伺服阀的前置级仿真[J]. 蒋大伟,许明理.  液压与气动. 2016(04)
[6]面向偏转板射流伺服阀设计的多学科集成仿真工具[J]. 刘志会,王少华,曹伟.  液压气动与密封. 2015(08)
[7]射流偏转板伺服阀的设计与实现[J]. 王海玲.  液压与气动. 2015(08)
[8]偏转板射流伺服阀的多软件联合仿真[J]. 宁月光.  液压气动与密封. 2015(07)
[9]射流偏转板伺服阀放大级优化设计(英文)[J]. 尚耀星,张小书,胡长炜,吴帅.  机床与液压. 2015(06)
[10]偏导射流电液伺服阀工程化建模及仿真研究[J]. 马小良.  液压与气动. 2015(03)

博士论文
[1]射流管式水压电液伺服阀研制及特性研究[D]. 李如平.华中科技大学 2011

硕士论文
[1]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
[2]射流管伺服阀的数学模型构建与分析[D]. 王洋.兰州理工大学 2012
[3]二级电反馈液压阀主级速度并行反馈控制原理及其仿真与实验研究[D]. 张坤义.武汉科技大学 2010
[4]采用磁流体的力矩马达动态特性研究[D]. 宋彦伟.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3406480