液壓錐閥氣穴與噪聲仿真及實驗研究.pdf

1、液壓錐閥是一種常見結(jié)構(gòu)的液壓閥，具有線密封、開啟時無死區(qū)、動作靈敏、過流能力強(qiáng)等優(yōu)點。但由于錐閥內(nèi)部流體介質(zhì)的流動狀態(tài)十分復(fù)雜，常常會產(chǎn)生嚴(yán)重的氣穴問題，并引發(fā)噪聲，影響錐閥穩(wěn)定性，且長時間的氣穴堆積還會在閥芯表面形成氣蝕，影響精密度，引起錐閥失效。因此對液壓錐閥氣穴及噪聲的研究具有重要的意義。
　　針對氣穴現(xiàn)象及噪聲的發(fā)生機(jī)理，介紹液壓錐閥氣穴和噪聲的類型及數(shù)學(xué)模型。依據(jù)流體力學(xué)理論和錐閥的內(nèi)流場狀態(tài)，給出數(shù)值模擬的湍流模型、兩

2、相流模型、近壁面函數(shù)、空化模型及聲學(xué)模型。為氣穴及噪聲的仿真研究提供理論基礎(chǔ)。
　　根據(jù)錐閥通流口形狀，建立通流面積公式和流量方程，并推導(dǎo)軸向液動力公式和徑向力公式。借助UG軟件建立錐閥內(nèi)部流場的實體模型，基于CFD技術(shù)對錐閥的液動力情況進(jìn)行模擬計算，同時使用AMESim軟件仿真對比分析CFD計算結(jié)果。最后通過徑向力方程估算出閥芯徑向偏移量。
　　考慮了流體介質(zhì)作用在閥芯的徑向力無法完全相互抵消，閥芯在徑向上存在偏移的情況，

3、針對不同的狀態(tài)下內(nèi)流場分別建模，使用ICEM-CFD劃分網(wǎng)格模型?；贔LUENT仿真軟件，選取了重整化群(RNG)k-ε湍流模型、氣穴模型、噪聲模型進(jìn)行兩相流數(shù)值模擬研究。獲得徑向偏移、半錐角、開口度、背壓四個影響因素下的氣穴及噪聲的變化情況。根據(jù)氣相體積分?jǐn)?shù)和噪聲值變化曲線，并結(jié)合內(nèi)流場的壓力、速度、氣穴、噪聲的分布云圖進(jìn)行結(jié)果分析。
　　搭建液壓錐閥的氣穴及噪聲實驗臺，為了便于直觀的觀察錐閥實驗中的氣穴現(xiàn)象，選用透明的有機(jī)玻