收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

液压锥阀气穴分析与流场参数化仿真

谭剑波  
【摘要】:液压锥阀作为液压传动与控制中一种重要的基础性元件,具有密封性好,过流能力强,响应快,抗污染能力强,构造简单等特点,被广泛应用于液压系统中。锥阀结构虽然简单,但阀内流场却十分复杂。油液经过阀口时容易出现漩涡和速度的重新分布,产生气穴现象,引起流体噪声,严重影响和制约了液压锥阀的应用效能。为此,对液压锥阀流场模拟及气穴的研究得到了人们的广泛关注,成为阀门研究的热点之一,具有重要的学术价值和现实意义。 论文针对液压锥阀气穴问题,以外流式简化液压锥阀为研究对象,运用CFD流场数值模拟方法,研究边界条件和几何结构参数对锥阀气穴的影响,进而寻求合理的边界条件和结构参数,以减少和抑制气穴发生,提高液压锥阀的使用效能和工作寿命。论文主要包括四个部分。 (1)在介绍阀门气穴相关理论的基础上重点分析了FLUENT流场数值模拟中所采用的湍流模型、多相流气穴模型和近壁处理模型。 (2)分别采用HyperMesh和ANSYS完成了液压锥阀流场计算区域二维轴对称模型的前处理,详细阐述了操作步骤和过程,定量给出了HyperMesh划分网格的质量指标,介绍了FLUENT自适应网格的处理方法和实际应用效果。 (3)针对液压锥阀阀口喷流的特点,采用RNG k-ε湍流模型与气穴模型,并与双层区近壁模型相结合,应用FLUENT对液压锥阀流场进行了数值计算和模拟,得到了流场的速度、流线、压力和气穴发生后的气体体积比分布。结果表明,在h=1mm,u_1=12m/s,p_0=0.1MPa条件下,气穴在高速、低压的阀口区域出现,气体主要来自于油液中空气的分离。通过大量的仿真测试,分析了进口速度和出口压力边界条件,阀口开度、阀芯半锥角、进口直径、出口直径、出口位置、阀口倒角等关键几何结构尺寸对锥阀气穴的影响特点和规律,为合理选择边界条件和优化锥阀结构参数提供了参考和依据。(4)从应用需求分析出发,提出了基于VB6.0的液压锥阀流场参数化仿真软件总体设计方案,通过各窗体的详细设计完成了软件的开发,给出了实现效果。软件通过APDL宏文件和Journal宏文件操控ANSYS和FLUENT,实现了参数化的液压锥阀流场分析前处理和流场计算,有效地融合与集成了流场计算分析过程中的各种数据和信息,形成了一体化的快速仿真分析平台,降低了对操作者专业软件技能的要求,大大提高了设计分析效率,可广泛应用于锥阀的工程设计和仿真测试。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邓春晓,潘地林;液压锥阀的有限元分析及优化设计[J];煤矿机械;2004年06期
2 邓春晓,潘地林;液压锥阀的有限元分析及优化设计[J];液压气动与密封;2004年03期
3 张作状;李建楠;陈媛媛;;关于滑阀与锥阀中稳态液动力方向的比较分析[J];液压与气动;2009年03期
4 吴中复,李海,胡亚晶,曹玉寰,费义,董广强,张德恩,臧克江;联合收割机多路电磁换向阀的研制[J];佳木斯大学学报(自然科学版);1998年02期
5 赵铁钧;王毅;;锥阀受力分析及动特性研究[J];长春理工大学学报;1992年04期
6 张德虎,肖跃军,朱建公;提高电磁开关阀响应速度的芯套双动方法研究[J];液压与气动;2005年09期
7 李安泰;;燃气热水器燃气锥阀的改进与研制[J];机械管理开发;2006年01期
8 高红,傅新,杨华勇,築地徹浩;锥阀阀口气穴流场的数值模拟与试验研究[J];机械工程学报;2002年08期
9 汤展跃;刘少军;黄中华;郭圣敏;;以高速开关阀为先导阀的锥阀性能研究[J];机床与液压;2007年06期
10 徐砚,张平新,朴光珠;电液转换器堵塞和卡涩原因分析及改进[J];黑龙江电力;1994年02期
11 王仲勋;郭永存;;基于CFD的锥阀流场解析与结构改造[J];机床与液压;2006年06期
12 祝广智;;锥阀附近水力特性的数值模拟[J];人民黄河;2008年09期
13 李颖;杨东生;;锥阀流场的数值模拟与结构优化[J];科学技术与工程;2011年21期
14 方荣楠;;锥阀在渔船捕捞机械上的应用[J];渔业现代化;1986年05期
15 汤志勇;范鸿滏;曹秉刚;史维祥;;关于锥阀动态液动力的探讨[J];机床与液压;1993年01期
16 宋靖远;陈长忠;;溢流阀的结构原理与应用[J];煤炭技术;2009年02期
17 郑长河;阎炳臣;;双斗自动排灰阀的设计应用[J];一重技术;2006年02期
18 盛国成;刘智强;;液压锥阀阀口流场数值模拟与仿真分析[J];科技资讯;2007年24期
19 高广德;操波;;水压锥阀三维流场的数值模拟[J];机床与液压;2008年05期
20 周棣;王东;;水液压节流阀关键技术的设计研究[J];阀门;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 王东;周棣;首天成;;水压节流阀的新型设计与计算[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
2 朱万胜;尹玉芳;张作龙;张彦廷;;基于CFD方法的钻井液锥阀流场模拟及结构分析[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
3 李孟伟;;二通插装阀在混凝土泵液压系统中的应用[A];施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C];2010年
4 王天虹;张海酉;沈红;黄悦;兰波;;8米×6米低速风洞特大攻角试验设备液压系统故障排除[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
5 张凯;李彦锁;;液压控制元件阀芯故障的分析诊断与维护方案[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
6 冀宏;张继环;王东升;张玮;刘小平;;滑阀矩形节流槽阀口的流量系数[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
7 蒋卓;刘银水;吴德发;郭志恒;陈经跃;朱玉泉;;深潜型海水液压动力系统的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
8 江山;张京伟;吴崇健;许清;彭文波;;通海阀内流场的三维数值模拟[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒲秀菊;锥阀流场的数值模拟及结构优化[D];东北石油大学;2011年
2 牛玉国;锥阀轴向振动的仿真与实验研究[D];浙江大学;2014年
3 吕少恒;基于热效应的锥阀振动特性研究[D];西南交通大学;2014年
4 莫光轶;锥阀振动耦合的仿真与实验研究[D];浙江大学;2014年
5 谭剑波;液压锥阀气穴分析与流场参数化仿真[D];西南交通大学;2014年
6 张帅武;车辆换挡用锥阀式数字比例溢流阀性能分析及试验研究[D];燕山大学;2012年
7 汤展跃;高速开关阀控锥阀[D];中南大学;2006年
8 牛雪虹;水压比例节流阀的设计及仿真研究[D];兰州理工大学;2013年
9 孙亮;液压往复式稠油采油系统的改进[D];东北大学;2009年
10 杨文;面向流体传动与控制应用系统的容错原理与纠错方法的研究[D];电子科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978