阀芯运动过程液压锥阀内部流场的CFD计算

发布时间：2021-08-29 01:25

　　液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件,锥阀内的流场特性直接影响阀的性能,特别是锥阀阀芯在运动过程中的流动特性对阀的工作性能有很大的影响。 按照实际使用中的插装型锥阀的参数,应用CAD软件建立了锥阀的三维几何模型,运用Fluent前处理软件Gambit进行了网格的划分。在阀芯固定不动和阀芯运动过程两种状态下,对流体在锥阀内的流动状态进行了仿真研究。 在进行锥阀阀芯处于固定开口状态的仿真时,分别对锥阀在不同开口度时设定不同的边界条件,对其流场进行仿真研究。阀芯运动状态的瞬态仿真采用动网格技术,利用UDF功能,定义了阀芯在开启和闭合两种情况下的不同速度,对阀芯在运动过程中阀腔内部的流场进行了仿真和研究。在对锥阀内部流场的仿真过程中,使用了自适应网格技术,即在计算过程中,根据压力梯度进行了网格的局部细化,有助于提高解的精度。文中进一步比较分析了阀芯运动和静止时受到的总作用力,对阀 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锥阀的结构图图l一4球阀的三维网格

图1一7锥阀结构图Fig.l一7ThesUrtc权犷eshcmeeofPoPPetvalve图1一8二维流动区域的有限元网格Fig.l一8TheZ一meshofflowdomani汤志勇等人发表的“关于锥阀动态液动力的探讨”中【”’，应用运动控制体的概念，推导得出了锥阀动态液动力的计算式，从理论和实验两个方面研究了液动力的频率响应。对考虑流体的可压缩性和不考虑流体的可压缩性两种情况，比较了理论分析与实验结果。指出无论是外流式还是内流式，锥阀阀芯工作频率较低时，阀芯主要受稳态液动力作用，瞬态液动力相对较小，这时可以忽略油液的可压缩性。当阀芯工作频率较高时，忽略油液的可压缩性将引起很大的误差。张慧兰发表的“瞬态液动力对系统设计的影响”一文‘川中，分析了系统工作压力变化对瞬态液动力的影响，以二位四通阀为例进行分析说明了系统设计时

面面积上的压力和速度分别进行了积分。文中假设阀内部的流场是稳定状态，只考虑了作用在阀上的稳态液动力，忽略了瞬态液动力的影响。图1一9滑阀的C人D模型图1一10CDF模型计算区域Fig.l一9SPoolvalveCADmodelFig.l一10CFDmodelofemoPuterdomaniShigeruOSHIMA，TmioELNIO等在水压锥阀气穴流场的试验研究一文‘川中，对水压锥阀的内流和外流两种情况进行了试验研究，并和作者以前研究的油液锥阀进行比较分析。详细地给出了不同压差下节流口处的压力变化、流量系数和质量流率的变化曲线图，以及阀芯上的压力分布图。对理论研究和数值模拟都是一个很好的参考。Hai11ngAn，JungsooSuh等对三种不同的阀芯结构进行了数值模拟和试验研究‘251，在数值模拟结果中给出了流场中的静压分布和紊流动能分

【参考文献】：
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本文编号：3369619