基于CFD对不同结构形状的滑阀阀芯流场可视化分析与研究

发布时间：2022-07-12 14:37

　　在流体传动控制系统中,通过各类控制阀来控制流体的流动方向、压力和流量,从而控制执行机构的运动与速度,保证执行机构按设计的要求带动负载进行工作。滑阀式液压阀作为重要的基础控制阀之一,是利用阀芯相对于阀体的相对运动实现油路的接通和关断,或者改变液流的方向,从而完成执行元件的启动、停止和换向。由于实际生产使用的滑阀结构和尺寸种类比较多,通过实验来观测液流在滑阀内的实际流动状态是比较困难的,因此从流场微观角度对液压油流经流场状态进行可视化研究,通过改变阀芯形状及其它参数改善滑阀流场流动特性,从而对滑阀进行结构优化,提高滑阀工作性能。当液体流经节流口时,阀内流场会重新排布,在该过程中,除了阀口节流带来能量损失外,阀腔以及阀芯沟槽拐角处也会有漩涡的产生,导致噪声的产生,从而带来能量损耗,影响滑阀性能。因此,本文主要对阀内漩涡特性以及影响漩涡分布和强度的因素进行探讨,从而实现对阀内漩涡的控制,提高阀内能量利用率,提高滑阀性能。本文通过UG建立不同结构阀芯滑阀的三维流体仿真模型,在GAMBIT软件中完成不同结构的几何建模,采用四面体和六面体混合网格完成模型网格划分,同时对拐角等关键研究区域采取了网格局... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 液压技术的发展概况及发展趋势
    1.2 课题研究背景与意义
    1.3 课题研究现状
    1.4 课题主要研究内容
第二章 计算流体力学相关内容
    2.1 计算流体动力学
        2.1.1 计算流体动力学的理论概述
        2.1.2 计算流体动力学的基本控制方程
    2.2 湍流模型介绍
        2.2.1 湍流特性
        2.2.2 湍流模型
    2.3 CFD计算方法介绍
        2.3.1 SIMPLE算法介绍
        2.3.2 SIMPLE算法流程
    2.4 Fluent软件介绍
        2.4.1 Fluent软件结构
        2.4.2 Fluent软件特点
    2.5 Tecplot软件介绍
    2.6 本章小结
第三章 滑阀解析模型的建立
    3.1 滑阀基本介绍
        3.1.1 滑阀工作原理
        3.1.2 滑阀结构在液压系统中的应用
    3.2 几何模型和网格划分
        3.2.1 UG建立几何模型
        3.2.2 模型网格划分
    3.3 仿真条件设定
        3.3.1 解析设定
        3.3.2 边界条件设定
        3.3.3 求解设置
    3.4 本章小结
第四章 滑阀稳态流场特性分析
    4.1 不同阀口开度下滑阀稳态流场分析
        4.1.1 入口节流分析
        4.1.2 出口节流分析
        4.1.3 小结
    4.2 不同边界条件下滑阀稳态流场分析
        4.2.1 不同进口速度下滑阀稳态流场分析
        4.2.2 不同出口压力下滑阀稳态流场分析
    4.3 初步优化后滑阀稳态流场分析
        4.3.1 初步优化滑阀结构及原理
        4.3.2 初步优化后滑阀稳态流场分析
    4.4 二次优化后滑阀稳态流场分析
        4.4.1 二次优化滑阀结构及原理
        4.4.2 二次优化后滑阀稳态流场分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的成果及发表的论文



本文编号：3659307