液压流道液流特性分析

发布时间：2020-11-02 08:28

　　 液压集成式管网推动了液压系统向集成化和标准化方向发展。集成式管网内部流道众多,在空间排布上纵横交错,并且还有干涉限制。传统加工工艺导致液压集成式管网内部流道一般为直角转弯,且不可避免的出现大大小小的工艺孔容腔,从而导致涡流的产生,对液压系统产生不利影响。而随着增材制造等加工工艺的发展,使集成式管网无需约束于交叉钻孔的设计,可以将直角转弯设计为圆弧过渡的结构形式,且流道弯转角度也可以加以改变,从而达到优化集成式管网结构,降低能耗的目的。本文以液压流道为研究对象,运用计算流体动力学(CFD)方法分析集成式管网内部流道结构参数对液流特性的影响。根据增材制造工艺的发展水平,提出了圆弧过渡结构的优化方法,并且分析了圆角大小及弯转角度对集成式管网内部液流特性的影响,为集成式管网的设计提供了理论依据和优化方法。主要研究内容如下所述:首先介绍了液流基本控制方程,系统地介绍了计算流体动力学中常用的湍流模型,并且分析了沿程阻力和局部阻力对液流流动的影响;其次分别建立流道不同结构形式下的三维模型,并对其进行网格划分,在仿真软件FLUENT中分析了流道的液流特性,得出流道不同结构参数下压力、速度、迹线等流动特性;最后,建立了流道流场可视化实验台,测试了不同结构参数下流道液流特性,实验测试结果与数值分析结果相符,证明了数值分析的正确性。该研究内容对液压集成式管网优化设计具有指导意义。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U171
【部分图文】：

1 绪论1.1 论文研究背景近年来，“节能与环保”逐渐成为各行各业重视的主题。国家针对绿色和节能制定了一系列政策。绿色制造已经成为锻压生产的发展趋势，其意义和经济效果尤为突出[1]。液压系统中存在大量的能量损失，近年来成为研究的热点和焦点[2]。液压系统复杂性较高，若直接采用管接头和管道连接，则其数量较大，易造成污染和泄漏，引起震动和冲击，不仅增大系统体积，还易引起系统故障，造成大量的能量损失。而液压集成式管网的作用则是使液压系统集成化，从而降低液压系统体积和复杂程度，便于安装和维护，减少能量的损失[3]。图 1.1 为液压集成式管网装配图，图 1.2 为集成式管网内部流道图。可见液压集成式管网外部安装有众多液压元件，其中包括盖板、各类液压阀、管件及压力表等，其内部分布着众多纵横交错的流道，这些流道将外部各个液压元件相连通，从而满足液压回路的连通要求，实现了液压回路的集成化[4]。

1 绪论1.1 论文研究背景近年来，“节能与环保”逐渐成为各行各业重视的主题。国家针对绿色和节能制定了一系列政策。绿色制造已经成为锻压生产的发展趋势，其意义和经济效果尤为突出[1]。液压系统中存在大量的能量损失，近年来成为研究的热点和焦点[2]。液压系统复杂性较高，若直接采用管接头和管道连接，则其数量较大，易造成污染和泄漏，引起震动和冲击，不仅增大系统体积，还易引起系统故障，造成大量的能量损失。而液压集成式管网的作用则是使液压系统集成化，从而降低液压系统体积和复杂程度，便于安装和维护，减少能量的损失[3]。图 1.1 为液压集成式管网装配图，图 1.2 为集成式管网内部流道图。可见液压集成式管网外部安装有众多液压元件，其中包括盖板、各类液压阀、管件及压力表等，其内部分布着众多纵横交错的流道，这些流道将外部各个液压元件相连通，从而满足液压回路的连通要求，实现了液压回路的集成化[4]。

图 1.3 增材制造的液压集成式管网 Hydraulic integrated pipe network for additive man内外研究现状液压集成式管网结构设计方面做了很多研究应用到了液压系统及元件的研发设计上，80 被开发，目前已有数十种之多，这些研究成果和设计上。主要研发成果如下：期，德国亚琛工业大学（Technical Univ of了一款用于液压集成式管网设计研发的软件件库、结构和布局设计等。该软件不仅可以自干涉情况，还可以提供集成式管网外部各类液压集成式管网的各种视图，大大提高了液压
【参考文献】

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本文编号：2866801