双三角形节流槽滑阀阀口特性及液动力分析

发布时间：2017-10-08 07:22

  本文关键词：双三角形节流槽滑阀阀口特性及液动力分析

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【摘要】：液压阀是液压系统中用来控制液流压力、流量和流动方向的控制元件，对液压系统的性能、可靠性和经济性具有重要影响。双三角形节流槽滑阀是非全周开口滑阀中的一种，在阀芯的台肩上分别开有多个对称的双三角形节流槽，其控制特性良好，是一种应用比较广泛的节流槽滑阀。 本文以滑阀阀芯上的双三角形节流槽为研究对象，采用理论分析和流场仿真相结合的研究方法，对双三角形节流槽滑阀阀口特性进行了分析，并计算出稳态液动力的值。首先推导出了双三角形节流槽过流面积的计算公式，使用MATLAB软件编写了通用的计算程序，并对阀口过流面积的变化特点和流量系数进行了分析；由于双三角形节流槽滑阀在不同的阀口开度时节流面位置和形状、流束射流角及稳态液动力都会发生变化，因此采用GAMBIT软件建立了不同开口度下阀套和阀芯之间内部容腔的计算模型，运用FLUENT软件在不同压差，不同流向的边界条件下进行了仿真，得到滑阀内流场的压力和速度分布及作用在阀芯上的稳态液动力。同时，，本文还从理论上探讨了由压力变化率引起的瞬态液动力，并设计了液动力的测试方案。本文的结论对流量系数的计算作了补充，为双三角形节流槽滑阀稳态液动力的计算提供了一种可靠的数值计算方法。这些研究对于理解双三角形节流槽滑阀的控制性能和阀口结构的设计具有指导意义，同时为驱动元件的设计提供依据。
【关键词】：双三角形节流槽 CFD 过流面积 液动力
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 滑阀阀芯的阀口特性及液动力研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势分析10-14
• 1.2.1 国内研究现状及分析11-12
• 1.2.2 国外研究现状及分析12-13
• 1.2.3 国内外发展趋势分析13-14
• 1.3 本文的主要研究内容14-15
• 第2章 滑阀液动力的计算及分析15-34
• 2.1 计算流体力学的方法15-19
• 2.1.1 方程的离散化方法15-16
• 2.1.2 流场计算中的 SIMPLE 算法16-19
• 2.2 滑阀液动力的理论分析19-34
• 2.2.1 粘性剪切力的理论分析29-30
• 2.2.2 动量力的理论分析30-34
• 第3章 双三角形节流槽滑阀阀口的建模34-41
• 3.1 物理参数及解析假定34
• 3.2 双三角形节流槽滑阀 CFD 稳态建模34-40
• 3.2.1 双三角形节流槽滑阀网格划分35-36
• 3.2.2 FLUENT 仿真条件的设置36-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 双三角形节流槽滑阀阀口特性分析41-48
• 4.1 双三角形节流槽滑阀过流面积的计算及分析41-44
• 4.1.1 双三角形节流槽滑阀过流面积计算41-44
• 4.1.2 双三角形节流槽滑阀过流面积计算结果分析44
• 4.2 双三角形节流槽滑阀流量特性分析44-46
• 4.3 双三角形节流槽滑阀流量系数分析46-48
• 4.3.1 双三角形节流槽滑阀流量系数与阀口开度的关系47
• 4.3.2 双三角形节流槽滑阀流量系数与流向的关系47-48
• 第5章 双三角形节流槽滑阀的液动力仿真及分析48-63
• 5.1 平衡方程的无量纲化48-52
• 5.1.1 阀芯节流口开度的无量纲化48-49
• 5.1.2 活塞平衡方程的无量纲化49-50
• 5.1.3 控制体平衡方程的无量纲化50-52
• 5.2 双三角形节流槽滑阀稳态液动力解析52-58
• 5.2.1 双三角形节流槽滑阀稳态液动力的理论分析52-54
• 5.2.2 双三角形节流槽滑阀稳态液动力的数值求解54-58
• 5.3 双三角形节流槽滑阀瞬态液动力分析58-59
• 5.4 双三角形节流槽滑阀液动力测试方案59-63
• 5.4.1 压力方波发生器的分析61-62
• 5.4.2 蓄能器的分析62
• 5.4.3 轴向变量柱塞泵的分析62-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-71
• 详细摘要71-76

【参考文献】

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本文编号：992712