內(nèi)流工況液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的三維可視化模擬與仿真.pdf

1、本文在參閱大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)計(jì)算流體力學(xué)和流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，用CFD(Computational Fluid Dynamics)軟件Fluent對(duì)內(nèi)流工況液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬及可視化分析。 考慮到錐閥內(nèi)部流道的不完全對(duì)稱(chēng)性、閥套上的通油孔對(duì)液壓閥內(nèi)部流場(chǎng)的影響，本文在對(duì)液壓錐閥流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，采用了與實(shí)際所用錐閥相同的物理結(jié)構(gòu)和參數(shù)，建立了三維計(jì)算模型，對(duì)幾種不同結(jié)構(gòu)的液壓錐閥進(jìn)行了綜合分析。具體內(nèi)

2、容如下： (1)對(duì)榆次油研液壓有限公司實(shí)際生產(chǎn)的一種錐閥建立三維模型，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(guò)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)行錐閥的穩(wěn)態(tài)仿真時(shí)，分別對(duì)錐閥在不同開(kāi)口度時(shí)設(shè)定不同的邊界條件，對(duì)其流場(chǎng)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(User Defined Functions)功能，定義了閥芯在開(kāi)啟和閉合兩種情況下的

3、不同速度，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中閥腔內(nèi)部的流場(chǎng)進(jìn)行了仿真。對(duì)實(shí)際工作中產(chǎn)生噪聲的原因進(jìn)行了分析。 (2)對(duì)φ16通徑的插裝錐閥，建立三維模型，對(duì)錐閥在內(nèi)流工況時(shí)的流場(chǎng)做了仿真。根據(jù)仿真得到的速度矢量分布，壓力分布，對(duì)錐閥的結(jié)構(gòu)和參數(shù)做了調(diào)整，改善了流道并進(jìn)行了仿真，綜合比較了不同結(jié)構(gòu)的流場(chǎng)特性。從仿真結(jié)果中得出，閥套帶錐面的結(jié)構(gòu)，流場(chǎng)性能要好一些。 (3)在液壓閥節(jié)流口處由于液流速度發(fā)生變化，將有液動(dòng)力作用在閥芯上。液動(dòng)力是設(shè)計(jì)

4、、分析液壓控制閥時(shí)應(yīng)考慮的重要因素之一。首先對(duì)φ16通徑的插裝錐閥，內(nèi)流工況時(shí)的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力進(jìn)行了理論計(jì)算，然后又通過(guò)對(duì)錐閥流場(chǎng)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。最后對(duì)考慮了閥芯內(nèi)部流道和閥套影響的流量系數(shù)做了仿真分析。以上所進(jìn)行的研究工作為以后對(duì)錐閥的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供了依據(jù)。 本文課題第三章內(nèi)容來(lái)自于榆次油研液壓有限公司合作項(xiàng)目；其他內(nèi)容來(lái)自國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：新概念電液流量、方向連