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基于CFD解析具有V型槽的液压滑阀特性研究

罗亚敏  
【摘要】: 液压阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件,它在液压系统中控制着液压回路中的压力、流量及流动方向,从而对液压缸和液压马达的起动、停止、速度、方向以及动作顺序等进行控制,起着非常重要的作用。在各种各样的液压阀中,由于结构的不同其流动特性及力学特性也各不相同,液压阀的性能也不同。V型槽结构液压滑阀是液压阀当中的一种,它是在阀芯的开口端分别开有两个或多个V型槽,在阀芯移动时其阀口节流面位置形状、流束射流角都会变化。能有效地减小节流噪声和换向冲击;本文就是通过研究V型槽结构液压滑阀的特性,验证其优化性,为其他液压阀的特性研究提供参考;并为液压阀阀道结构的优化设计提供了具有实用价值的参考依据。 本文通过有限体积数值计算方法对V型槽结构液压滑阀阀内的流场进行数值模拟和可视化研究,并以此为基础来分析液压滑阀的流动特性、流量特性及液动力特性,并从理论上分析V型槽过流面积特性。论文主要包括以下几个部分:滑阀的稳态和瞬态CFD模型的建立、阀内流场特性及流量变化分析、阀芯上受到的液动力分析。 分析结果表明,V形槽过流面积与阀口开度具有较好的线性关系。稳态和瞬态的流量Q均随阀口开度的变化趋于线性变化,且瞬态和稳态流量变化不大。阀芯上受到的稳态液动力和动态开启过程的瞬态液动力随阀口开度的增大而增大,变化趋势基本相同;由于流体流动过程中产生的惯性力作用,在阀动态开启过程中产生的液动力要比阀芯静止时产生的稳态液动力大很多。


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