基于钝体结构的非对称流阻阀研究

发布时间：2023-03-04 11:16

　　液压系统中非对称流阻结构大多是由液压阀和阻尼元件组合而成,系统复杂,液压阀中运动部件也容易损坏,可靠性低。由钝体结构作为阀芯的无移动部件阀在结构上无需运动阀芯,无磨损,不需要考虑响应特性,不会受到流体介质中微小颗粒的影响,结构简单,易于微小化,扩大了其应用范围。针对非对称流阻阀的研究,在分析国内外相关文献资料的基础上,本文完成了如下主要工作:基于流体绕流非对称形状物体时不同流向所受阻力不同的原理,提出采用多个半圆柱壳体作为钝体组成类菱形非对称流阻的结构,建立了相应的数学模型;利用数值仿真技术探讨了结构参数对类菱形非对称流阻结构性能的影响,为研究提供理论基础;搭建实验系统,对由钝体结构作为阀芯的非对称流阻阀进行实验研究,实验与仿真结果基本吻合,验证数值计算模型的准确性,并在冲击力测试系统中得到应用。本文各章节主要内容如下:第一章介绍课题研究背景,阐述了国内外无移动部件阀、流道结构对流阻特性影响作用和数值模拟计算技术的研究现状,提出课题的研究意义和研究内容。第二章基于钝体绕流现象和压差原理,提出并介绍了非对称流阻阀的原理及基本结构即非对称流阻结构。选择半圆柱壳体作为钝体结构的基本组成元件,...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 非对称流阻结构
        1.1.2 非对称流阻结构的应用
        1.1.3 传统非对称流阻结构的局限性
    1.2 课题国内外研究现状
    1.3 课题的研究意义
2 阻流体绕流阻力特性研究
    2.1 钝体绕流现象
        2.1.1 边界层及边界层分离
        2.1.2 压差阻力
        2.1.3 非对称流阻阀的提出
    2.2 阻流体绕流阻力理论分析
        2.2.1 单钝体绕流流阻特性
        2.2.2 非对称流阻结构性能度量标准
3 非对称流阻阀压降特性数值仿真
    3.1 基本方程和数值方法
        3.1.1 流体力学基本方程
        3.1.2 湍流数值模拟方法
    3.2 单钝体流场数值仿真
        3.2.1 数值仿真模型
        3.2.2 网格划分及求解条件设置
        3.2.3 数值仿真计算结果
    3.3 多阻流体不同排列流阻特性
        3.3.1 钝体相对位置变化对压降影响规律
        3.3.2 钝体群排列流阻特性
    3.4 类菱形非对称流阻结构数值仿真结果与分析
        3.4.1 数值仿真物理模型
        3.4.2 流体压降与进口流量及出口压力关系
        3.4.3 流场压力和流体速度分布规律分析
4 类菱形非对称流阻结构性能影响参数研究
    4.1 钝体表面光滑度
    4.2 钝体排列离散度
        4.2.1 X轴方向离散度
        4.2.2 Y轴方向离散度
    4.3 钝体尺寸
        4.3.1 外圆半径对流阻特性影响规律
        4.3.2 内圆半径对流阻特性影响规律
    4.4 钝体锐度
    4.5 结构优化分析
5 非对称流阻阀的实验研究与应用
    5.1 非对称流阻阀
        5.1.1 类菱形非对称流阻结构
        5.1.2 无移动部件阀结构
    5.2 实验装置
        5.2.1 压力信号采集
        5.2.2 实验液压系统
    5.3 实验结果分析
        5.3.1 正反方向流动压降与进口流速关系
        5.3.2 出口压力与压降关系
        5.3.3 数值仿真与实验结果比较
    5.4 基于实验阀芯结构对比分析
        5.4.1 非对称流阻结构
        5.4.2 实验结果与仿真计算
        5.4.3 实验结果比较分析
    5.5 非对称流阻阀在冲击力测试系统中的应用
        5.5.1 冲击力测试系统原理
        5.5.2 测试系统吸能特性及动态特性研究
        5.5.3 高速液压冲床冲击力测试实验
6 总结与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 展望
参考文献



本文编号：3754193