双喷嘴挡板伺服阀内部流场的数值模拟分析
发布时间：2021-11-13 10:30
双喷嘴挡板伺服阀作为电液伺服系统中使用最为广泛的一种伺服阀,是液压伺服控制系统中典型的转换、放大、控制元件,在整个伺服系统中起着关键、核心作用,在现代自动控制系统中得到日益广泛的应用。与射流管伺服阀相比,双喷嘴挡板伺服阀具有结构紧凑、线性度好、死区范围小、速度响应快、运行可靠、平稳等优点,但是同时存在着转化率低、能耗大等缺陷,所以对伺服阀内部流场进行研究,以此为依据来改善伺服阀的性能,具有一定的理论意义与工程实用价值。本课题主要完成了三个方面的工作:一是研究了双喷嘴挡板伺服阀的结构特点和性能特性;二是对原型阀进行模拟计算,从流场的角度,获得伺服阀的数学模型以及特性曲线;三是对原型阀中几个关键机构进行结构参数优化,获得了最佳的结构尺寸。首先,本论文以双喷嘴挡板伺服阀的前置放大器为研究对象,针对前置级双喷嘴挡板机构流场的分布情况,根据实际伺服阀前置放大器的尺寸,应用Pro/E软件建立三维几何模型,并运用FLUENT前处理软件GAMBIT对模型进行网格的划分。运用计算流体力学方法,采用标准k ?ε双方程湍流模型对原型阀的双喷嘴挡板级内部流场进行了数值仿真,获得原阀的压力场、速度矢量场等分布以...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3-1双喷嘴挡板伺服阀恢复压力模型示意图
图 3-2 双喷嘴挡板伺服阀恢复流量模型示意图Fig.3-2 Twin flapper-nozzle servo valve recovery flow diagram model分成的要求布是流动控制方程数值离散的基础，因此，网格生成技术是 CFD 成关键前提之一，网格质量的好坏直接影响到计算的敛散性及结果的精度和耗费在整个模拟计算程序中占有较大的比重，“从某种角度看，形的理想网格甚至比编制一个三维的流场解程序更困难，即使在 C，网格生成仍占一个计算任务全部人力与时间的 60%”，由此可见网解算功能过程中的重要性。实质是物理求解域与计算求解域的转换。一般而言，物理域与计算域
顶点的尺度插值得到。因此相当于布置了一个遍布整个平面的网格边界定义初始阵面，按顺时针方向进行阵面初始化。初始化阵面上的边。由初始阵面上的一条活动边开始推进，根据该活动边的中点所落确定该点的尺度，根据该点的尺度及有关的规则确定将要生成的结是否应被接纳，并根据情况生成新的三角形单元，更新阵面，并沿阵生成三角形，直至遇到外边界，网格生成结束[36]。成中的计算域网格采用 Gambit2.1.2 生成。将三维几何实体导入 Gamb工作。如果对伺服阀流道整体进行网格划分，网格数比较大，对计算，计算速度慢。由于该调节阀流道整体以中心面对称，在稳态计算中称部分为计算域，可以使网格数量大大减少，利于提高网格的密度和速度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FLUENT的轧制吹扫喷嘴的数值模拟[J]. 王龙,窦保杰. 有色设备. 2009(01)
[2]射流管伺服阀射流管放大器的流场解析[J]. 冀宏,魏列江,方群,强彦,金瑶兰. 机床与液压. 2008(10)
[3]喷嘴挡板伺服阀性能参数的研究[J]. 李楠,高英杰. 液压与气动. 2008(10)
[4]基于Fluent的电液比例阀的数值模拟[J]. 王雪红,王桂良,李平化,柳青. 机械工程师. 2008(06)
[5]双喷嘴挡板电液伺服阀建模与仿真研究[J]. 徐鑫. 机械设计与制造. 2008(04)
[6]基于FLUENT的不同喷嘴轮廓线形对流出系数影响分析[J]. 孙德志,杨周,刘炜丽,原建新. 计量技术. 2007(12)
[7]电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J]. 方群,黄增. 机床与液压. 2007(11)
[8]基于Fluent软件的滑阀流量特性的数值仿真研究[J]. 潘旭东,张丽,王广林. 装备制造技术. 2007(09)
[9]压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究[J]. 周淼磊,杨志刚,田彦涛,程光明,高巍. 光学精密工程. 2007(03)
[10]基于Fluent的复杂通道比例流量阀的数值模拟[J]. 柳洪芬,高石,王国丽. 天津理工大学学报. 2007(01)
博士论文
[1]基于GMM转换器喷嘴挡板伺服阀的研究[D]. 王传礼.浙江大学 2005
硕士论文
[1]伺服阀前置级射流流场分析及实验研究[D]. 杨月花.哈尔滨工业大学 2006
[2]应用Fluent研究阀门内部流场[D]. 韩宁.武汉大学 2005
[3]水压伺服阀典型阀口流动特性的研究[D]. 吴正江.华中科技大学 2005
[4]喷嘴挡板式压电伺服阀的实验研究[D]. 吴玉魁.吉林大学 2004
本文编号：3492859
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图3-1双喷嘴挡板伺服阀恢复压力模型示意图
图 3-2 双喷嘴挡板伺服阀恢复流量模型示意图Fig.3-2 Twin flapper-nozzle servo valve recovery flow diagram model分成的要求布是流动控制方程数值离散的基础，因此，网格生成技术是 CFD 成关键前提之一，网格质量的好坏直接影响到计算的敛散性及结果的精度和耗费在整个模拟计算程序中占有较大的比重，“从某种角度看，形的理想网格甚至比编制一个三维的流场解程序更困难，即使在 C，网格生成仍占一个计算任务全部人力与时间的 60%”，由此可见网解算功能过程中的重要性。实质是物理求解域与计算求解域的转换。一般而言，物理域与计算域
顶点的尺度插值得到。因此相当于布置了一个遍布整个平面的网格边界定义初始阵面，按顺时针方向进行阵面初始化。初始化阵面上的边。由初始阵面上的一条活动边开始推进，根据该活动边的中点所落确定该点的尺度，根据该点的尺度及有关的规则确定将要生成的结是否应被接纳，并根据情况生成新的三角形单元，更新阵面，并沿阵生成三角形，直至遇到外边界，网格生成结束[36]。成中的计算域网格采用 Gambit2.1.2 生成。将三维几何实体导入 Gamb工作。如果对伺服阀流道整体进行网格划分，网格数比较大，对计算，计算速度慢。由于该调节阀流道整体以中心面对称，在稳态计算中称部分为计算域，可以使网格数量大大减少，利于提高网格的密度和速度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FLUENT的轧制吹扫喷嘴的数值模拟[J]. 王龙,窦保杰. 有色设备. 2009(01)
[2]射流管伺服阀射流管放大器的流场解析[J]. 冀宏,魏列江,方群,强彦,金瑶兰. 机床与液压. 2008(10)
[3]喷嘴挡板伺服阀性能参数的研究[J]. 李楠,高英杰. 液压与气动. 2008(10)
[4]基于Fluent的电液比例阀的数值模拟[J]. 王雪红,王桂良,李平化,柳青. 机械工程师. 2008(06)
[5]双喷嘴挡板电液伺服阀建模与仿真研究[J]. 徐鑫. 机械设计与制造. 2008(04)
[6]基于FLUENT的不同喷嘴轮廓线形对流出系数影响分析[J]. 孙德志,杨周,刘炜丽,原建新. 计量技术. 2007(12)
[7]电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J]. 方群,黄增. 机床与液压. 2007(11)
[8]基于Fluent软件的滑阀流量特性的数值仿真研究[J]. 潘旭东,张丽,王广林. 装备制造技术. 2007(09)
[9]压电型喷嘴挡板阀及其控制方法研究[J]. 周淼磊,杨志刚,田彦涛,程光明,高巍. 光学精密工程. 2007(03)
[10]基于Fluent的复杂通道比例流量阀的数值模拟[J]. 柳洪芬,高石,王国丽. 天津理工大学学报. 2007(01)
博士论文
[1]基于GMM转换器喷嘴挡板伺服阀的研究[D]. 王传礼.浙江大学 2005
硕士论文
[1]伺服阀前置级射流流场分析及实验研究[D]. 杨月花.哈尔滨工业大学 2006
[2]应用Fluent研究阀门内部流场[D]. 韩宁.武汉大学 2005
[3]水压伺服阀典型阀口流动特性的研究[D]. 吴正江.华中科技大学 2005
[4]喷嘴挡板式压电伺服阀的实验研究[D]. 吴玉魁.吉林大学 2004
本文编号：3492859
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