閥芯運(yùn)動(dòng)過程液壓錐閥內(nèi)部流場的CFD計(jì)算.pdf

1、液壓錐閥是流體傳動(dòng)與控制技術(shù)中重要的基礎(chǔ)元件，錐閥內(nèi)的流場特性直接影響閥的性能，特別是錐閥閥芯在運(yùn)動(dòng)過程中的流動(dòng)特性對(duì)閥的工作性能有很大的影響。 按照實(shí)際使用中的插裝型錐閥的參數(shù)，應(yīng)用CAD軟件建立了錐閥的三維幾何模型，運(yùn)用Fluent前處理軟件Gambit進(jìn)行了網(wǎng)格的劃分。在閥芯固定不動(dòng)和閥芯運(yùn)動(dòng)過程兩種狀態(tài)下，對(duì)流體在錐閥內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究。 在進(jìn)行錐閥閥芯處于固定開口狀態(tài)的仿真時(shí)，分別對(duì)錐閥在不同開口度時(shí)設(shè)

2、定不同的邊界條件，對(duì)其流場進(jìn)行仿真研究。閥芯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬態(tài)仿真采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，利用UDF功能，定義了閥芯在開啟和閉合兩種情況下的不同速度，對(duì)閥芯在運(yùn)動(dòng)過程中閥腔內(nèi)部的流場進(jìn)行了仿真和研究。在對(duì)錐閥內(nèi)部流場的仿真過程中，使用了自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，即在計(jì)算過程中，根據(jù)壓力梯度進(jìn)行了網(wǎng)格的局部細(xì)化，有助于提高解的精度。文中進(jìn)一步比較分析了閥芯運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí)受到的總作用力，對(duì)閥芯在工作過程中總的受力做了進(jìn)一步的計(jì)算研究。 在液壓閥節(jié)流口處由于

3、液流動(dòng)量(流速大小和方向)發(fā)生變化，將有附加的液動(dòng)力作用在閥芯上。液動(dòng)力不僅會(huì)影響閥的操縱力，還可能引起閥的自激振動(dòng)，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，是設(shè)計(jì)、分析液壓控制閥時(shí)應(yīng)考慮的重要因素之一。 對(duì)于錐閥閥芯受到的液動(dòng)力，首先對(duì)其穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力進(jìn)行了理論分析和計(jì)算，然后又通過對(duì)閥內(nèi)流場進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真和瞬態(tài)仿真，對(duì)穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力進(jìn)行了仿真計(jì)算。在開口度較小，流量較大的情況下，瞬態(tài)液動(dòng)力的值較大，所以對(duì)液壓錐閥進(jìn)行設(shè)計(jì)