阀芯运动过程液压滑阀内部流场的CFD计算
发布时间：2022-11-07 18:03
液压滑阀是液压控制系统的重要基础元件,其作用是控制液压系统中流体流动的方向和流量。滑阀内的流场特性直接影响阀的性能,特别是滑阀阀芯在运动过程中的流动特性,对滑阀的工作性能有很大的影响。 论文以液压滑阀为研究对象,采用CFD方法,分别对滑阀在进口节流和出口节流两种工况下,阀芯静止和阀芯运动两种状态下,不同的阀芯运动速度下,滑阀内的流场分布进行了仿真研究。具体内容有: 1.采用Pro/E软件,按照滑阀的实际结构和参数,结合计算数学模型的可行性,建立了滑阀的三维几何模型,并运用前处理器软件Gambit进行网格划分。 2.对滑阀阀芯在不同的运动状态下,内部的流场进行了可视化的分析。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阀芯速度。比较了滑阀在不同的运动状态下,滑阀内的流线图,速度分布,湍动能分布和压力分布及变化趋势,对定性分析滑阀内能量损失、噪声以及对滑阀的结构和流道的设计有实际的指导意义。 3.在仿真结果的基础上,对进口节流式滑阀和出口节流式滑阀的在不同的运动状态下,不同的阀芯运动速度下,阀芯壁面上的压力分布...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 液压流体力学的发展状况
1.2 计算流体力学及其在液压技术中的作用
1.3 CFD在液压阀中的应用
1.3.1 应用CFD软件对液压阀内流场的可视化分析
1.3.2 CFD技术在水压阀中的应用
1.3.3 应用CFD技术对液压阀进行的受力分析
1.3.4 国外的主要研究内容
1.4 课题的主要研究内容
1.4.1 选题的意义和目的
1.4.2 本课题的主要研究内容和应用方法
第二章 计算流体动力学相关内容
2.1 计算流体动力学
2.1.1 计算流体动力学的概念和特点
2.1.2 计算流体力学的工作步骤
2.1.3 流体动力学的基本控制方程
2.2 主要数值计算方法的简介
2.2.1 有限差分法和有限元法
2.2.2 有限体积法
2.3 湍流理论
2.3.1 湍流特性
2.3.2 湍流模型
2.4 Fluent软件介绍
2.4.1 Fluent软件
2.4.2 UDF功能
2.4.3 动网格理论
第三章 三维滑阀模型稳态/动态仿真分析
3.1 概述
3.2 几何建模
3.2.1 Pro/E建立几何模型
3.2.2 使用Gambit软件划分网格
3.3 计算条件和边界条件
3.3.1 计算条件
3.3.2 边界条件
3.4 滑阀稳态和动态条件下的速度场的仿真结果比较
3.4.1 进口节流式滑阀的速度场的比较
3.4.2 出口节流式滑阀的速度场的比较
3.5 滑阀稳态和动态条件下的压力场的仿真结果比较
3.5.1 进口节流式滑阀的压力场的比较
3.5.2 出口节流式滑阀的压力场的比较
3.6 本章小结
第四章 三维滑阀模型受力分析
4.1 概述
4.2 稳态和瞬态液动力的分析比较
4.2.1 动量定理
4.2.2 动量定理在滑阀中的应用
4.2.3 稳态液动力的理论分析和仿真计算的比较
4.2.4 瞬态液动力的理论计算和仿真结果的比较
4.3 阀杆受到的径向力的分析
4.4 流量系数
4.5 本章小结
第五章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]水压滑阀流场的CFD解析[J]. 罗亚敏,王有荣,刘桓龙,王国志. 流体传动与控制. 2007(04)
[2]滑阀式换向阀三维流体速度场的数值模拟[J]. 付文智,李明哲,蔡中义,张传敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(01)
[3]阀芯运动过程液压锥阀流场的CFD计算与分析[J]. 郑淑娟,权龙,陈青. 农业机械学报. 2007(01)
[4]高速开关阀液动力补偿[J]. 周盛,徐兵,杨华勇. 机械工程学报. 2006(S1)
[5]液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究[J]. 刘晓红,柯坚,刘桓龙. 机械工程学报. 2006(S1)
[6]液压锥阀内部流场的三维仿真计算及可视化分析[J]. 雷红霞,权龙. 机械科学与技术. 2006(04)
[7]纯水节流阀口抗气蚀性能实验研究[J]. 谢伟,周华,弓永军,杨华勇. 机床与液压. 2006(04)
[8]液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析[J]. 袁冰,于兰英,柯坚,刘晓红. 机床与液压. 2006(03)
[9]先导式水压溢流阀的设计[J]. 贺小峰,王学兵,嵇碧波,刘银水,李壮云. 中国机械工程. 2005(18)
[10]插装型液压锥阀内部流场的数值模拟及可视化分析[J]. 郑淑娟,权龙,雷红霞. 流体传动与控制. 2005(02)
博士论文
[1]液压阀芯节流槽气穴噪声特性的研究[D]. 冀宏.浙江大学 2004
[2]溢流阀阀口气穴与气穴噪声的研究[D]. 高红.浙江大学 2003
硕士论文
[1]阀芯运动过程液压锥阀内部流场的CFD计算[D]. 郑淑娟.太原理工大学 2005
[2]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
[3]纯水液压节流阀及阀口气蚀分离研究[D]. 谢伟.浙江大学 2005
本文编号：3704149
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 液压流体力学的发展状况
1.2 计算流体力学及其在液压技术中的作用
1.3 CFD在液压阀中的应用
1.3.1 应用CFD软件对液压阀内流场的可视化分析
1.3.2 CFD技术在水压阀中的应用
1.3.3 应用CFD技术对液压阀进行的受力分析
1.3.4 国外的主要研究内容
1.4 课题的主要研究内容
1.4.1 选题的意义和目的
1.4.2 本课题的主要研究内容和应用方法
第二章 计算流体动力学相关内容
2.1 计算流体动力学
2.1.1 计算流体动力学的概念和特点
2.1.2 计算流体力学的工作步骤
2.1.3 流体动力学的基本控制方程
2.2 主要数值计算方法的简介
2.2.1 有限差分法和有限元法
2.2.2 有限体积法
2.3 湍流理论
2.3.1 湍流特性
2.3.2 湍流模型
2.4 Fluent软件介绍
2.4.1 Fluent软件
2.4.2 UDF功能
2.4.3 动网格理论
第三章 三维滑阀模型稳态/动态仿真分析
3.1 概述
3.2 几何建模
3.2.1 Pro/E建立几何模型
3.2.2 使用Gambit软件划分网格
3.3 计算条件和边界条件
3.3.1 计算条件
3.3.2 边界条件
3.4 滑阀稳态和动态条件下的速度场的仿真结果比较
3.4.1 进口节流式滑阀的速度场的比较
3.4.2 出口节流式滑阀的速度场的比较
3.5 滑阀稳态和动态条件下的压力场的仿真结果比较
3.5.1 进口节流式滑阀的压力场的比较
3.5.2 出口节流式滑阀的压力场的比较
3.6 本章小结
第四章 三维滑阀模型受力分析
4.1 概述
4.2 稳态和瞬态液动力的分析比较
4.2.1 动量定理
4.2.2 动量定理在滑阀中的应用
4.2.3 稳态液动力的理论分析和仿真计算的比较
4.2.4 瞬态液动力的理论计算和仿真结果的比较
4.3 阀杆受到的径向力的分析
4.4 流量系数
4.5 本章小结
第五章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]水压滑阀流场的CFD解析[J]. 罗亚敏,王有荣,刘桓龙,王国志. 流体传动与控制. 2007(04)
[2]滑阀式换向阀三维流体速度场的数值模拟[J]. 付文智,李明哲,蔡中义,张传敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(01)
[3]阀芯运动过程液压锥阀流场的CFD计算与分析[J]. 郑淑娟,权龙,陈青. 农业机械学报. 2007(01)
[4]高速开关阀液动力补偿[J]. 周盛,徐兵,杨华勇. 机械工程学报. 2006(S1)
[5]液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究[J]. 刘晓红,柯坚,刘桓龙. 机械工程学报. 2006(S1)
[6]液压锥阀内部流场的三维仿真计算及可视化分析[J]. 雷红霞,权龙. 机械科学与技术. 2006(04)
[7]纯水节流阀口抗气蚀性能实验研究[J]. 谢伟,周华,弓永军,杨华勇. 机床与液压. 2006(04)
[8]液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析[J]. 袁冰,于兰英,柯坚,刘晓红. 机床与液压. 2006(03)
[9]先导式水压溢流阀的设计[J]. 贺小峰,王学兵,嵇碧波,刘银水,李壮云. 中国机械工程. 2005(18)
[10]插装型液压锥阀内部流场的数值模拟及可视化分析[J]. 郑淑娟,权龙,雷红霞. 流体传动与控制. 2005(02)
博士论文
[1]液压阀芯节流槽气穴噪声特性的研究[D]. 冀宏.浙江大学 2004
[2]溢流阀阀口气穴与气穴噪声的研究[D]. 高红.浙江大学 2003
硕士论文
[1]阀芯运动过程液压锥阀内部流场的CFD计算[D]. 郑淑娟.太原理工大学 2005
[2]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
[3]纯水液压节流阀及阀口气蚀分离研究[D]. 谢伟.浙江大学 2005
本文编号：3704149
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