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《閥芯運動過程液壓滑閥內(nèi)部流場的cfd計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、太原理工大學碩士研究生學位論文閥芯運動過程液壓滑閥內(nèi)部流場的CFD計算摘要液壓滑閥是液壓控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)元件,其作用是控制液壓系統(tǒng)中流體流動的方向和流量?;y內(nèi)的流場特性直接影響閥的性能,特別是滑閥閥芯在運動過程中的流動特性,對滑閥的工作性能有很大的影響。論文以液壓滑閥為研究對象,采用CFD方法,分別對滑閥在進口節(jié)流和出口節(jié)流兩種工況下,閥芯靜止和閥芯運動兩種狀態(tài)下,不同的閥芯運動速度下,滑閥內(nèi)的流場分布進行了仿真研究。具體內(nèi)容有:1.采用Pro/E軟件,按照滑閥的實際結(jié)構(gòu)和參數(shù),結(jié)合計算數(shù)學模型的可行性,建立了滑閥的三維幾何模型,并運用前處理器軟件
2、Gambit進行網(wǎng)格劃分。.2.對滑閥閥芯在不同的運動狀態(tài)下,內(nèi)部的流場進行了可視化的分析。閥芯運動狀態(tài)的瞬態(tài)仿真采用動網(wǎng)格技術(shù),利用UDF功能,定義了閥芯在開啟和閉合兩種情況下的不同閥芯速度。比較了滑閥在不同的運動狀態(tài)下,滑閥內(nèi)的流線圖,速度分布,湍動能分布和壓力分布及變化趨勢,對定性分析滑閥內(nèi)能量損失、噪聲以及對滑閥的結(jié)構(gòu)和流道的設(shè)計有實際的指導意義。3.在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上,對進口節(jié)流式滑閥和出口節(jié)流式滑閥的在不同的運動狀態(tài)下,不同的閥芯運動速度下,閥芯壁面上的壓力分布、閥芯I太原理工大學碩士研究生學位論文所受的穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力、閥桿上受到的
3、徑向不平衡力以及流量系數(shù)進行了分析。研究發(fā)現(xiàn),閥芯受到的瞬態(tài)液動力在小開口度,大流量,高的閥芯運動速度下,值較大。另外,由于滑閥流道和閥體的不對稱性,閥桿上受到的徑向不平衡力,也不能簡單的用平衡槽平衡掉。所以在對液壓滑閥進行設(shè)計計算時,必須考慮他們的影響。研究工作為滑閥的設(shè)計和性能優(yōu)化提供了依據(jù)。本課題是國家自然科學基金“液壓閥液動力補償方法、計算公式的完善及應用研究”中的研究內(nèi)容,基金項目批準號:50675147。關(guān)鍵詞:液壓滑閥,CFD,瞬態(tài)液動力,徑向力,流量系數(shù)太原理工大學碩士研究生學位論文CFDSTUDYFORTHEFLOWFⅡ兒DINSID
4、ETHEHYDRAULICSPOOLVALVECONSIDER斟GOFTHEMOVEMEN陌OFVALVEELEMENTABSTRACTThehydraulicspoolvalveisoneofthemostimportantcomponentsinthehydraulictransmissionandcontrol,whosefunctionistocontrolflowingdirectionanddischargeoffluidinhydrauliccontrolsystem,whosecharacteristicsoftheinnerflowf
5、ielddirectlyinfluentsthevalve’sperformance,especiallythemovingvalveelement.Inthepaper,thecircularopeningspoolvalveisinvestigated,applyingCFDmethod,respectivelyinthetwoconditionsofmetering—inspoolvalveandthemetering—outspoolvalve,boththestaticvalveelementandthemovingvalveelement,
6、fordifferentvelocity,thehydraulicoilflowinsidethespoolvalveissimulated.Thefollowingarethemaincontents:1,The3一Dgeometricmodelsofspoolvalvearebuiltbyutilizing‘softwarePro/E,accordingtoitsactualstructureandparametersaswellasfeasibilityofcomputationalmathematicalmodel.Modelsaretrans
7、formedandimportedintoGambitsoftwaretogeneratemesh.2,TheflowfieldinsidethespoolvalveisvisualizinganalysisatdifferentIII太原理工大學碩士研究生學位論文conditions.Whenthespoolvalveelementismoving,thehydraulicoilflowissimulatedbysettingthedynamicm’esh.Throughtheuserdefinefunction;thevelocityoftheva
8、lveelementisdefined.Comparingthepathline,veloci