伺服閥前置級(jí)射流流場(chǎng)的氣穴仿真與試驗(yàn)研究.pdf

1、前置級(jí)為噴嘴擋板結(jié)構(gòu)的電液伺服閥,其射流流場(chǎng)具有尺寸小、流速快等特點(diǎn)。因此,射流流場(chǎng)常容易出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象,由此引起的振動(dòng)和噪聲直接關(guān)系到伺服閥的穩(wěn)定特性和可靠性,進(jìn)而影響整個(gè)液壓控制系統(tǒng)的性能。所以為改善噴嘴擋板式電液伺服閥的工作性能,建立伺服閥前置級(jí)射流流場(chǎng)氣穴的數(shù)學(xué)模型并研究氣穴現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律是十分必要的。
　　本文針對(duì)伺服閥前置級(jí)射流流場(chǎng),利用氣液混合模型的連續(xù)性方程、氣液混合模型的動(dòng)量方程、標(biāo)準(zhǔn)k方程和標(biāo)準(zhǔn)k等方程建立了射流

2、流場(chǎng)氣液混合流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上又加入Rayleigh-Plesset方程建立了射流流場(chǎng)中氣穴的數(shù)學(xué)模型。利用PRO/E軟件對(duì)射流流場(chǎng)進(jìn)行了三維建模,用前處理軟件GAMBIT對(duì)三維模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置,用FLUENT軟件對(duì)不同進(jìn)口壓力、不同出口壓力、不同尺寸擋板和不同粘度油液的射流流場(chǎng)氣穴現(xiàn)象進(jìn)行了仿真研究,通過(guò)對(duì)三維模型不同截面的氣體分布圖、速度云分布圖和流線圖等仿真結(jié)果的分析,得到了不同條件下氣穴現(xiàn)象的變化規(guī)律。搭

3、建了射流流場(chǎng)氣穴觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái),利用高速攝像機(jī)拍攝得到了不同尺寸擋板在不同進(jìn)口壓力、不同出口壓力和不同溫度下射流流場(chǎng)的照片,通過(guò)對(duì)射流流場(chǎng)照片的分析,得到了試驗(yàn)條件下氣穴現(xiàn)象的變化規(guī)律,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本文結(jié)合流體力學(xué)和氣穴研究基本理論建立了射流流場(chǎng)的氣穴數(shù)學(xué)模型;通過(guò)仿真和試驗(yàn)研究了伺服閥前置級(jí)射流流場(chǎng)氣穴現(xiàn)象,給出了射流流場(chǎng)氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理與變化規(guī)律,為進(jìn)一步研究噴嘴擋板伺服閥中氣穴現(xiàn)象與高頻噪聲關(guān)系提供了一定的理論