用ansys對(duì)海、淡水液壓錐閥的流場(chǎng)解1

《用ansys對(duì)海、淡水液壓錐閥的流場(chǎng)解1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、用ANSYS對(duì)海、淡水液壓錐閥的流場(chǎng)解析楊國(guó)來1司國(guó)雷1姬孝斌2盧堃1（1、蘭州理工大學(xué)流體學(xué)院，蘭州，7300502、蘭州液壓新技術(shù)研究所，蘭州，730050）摘要：用ANSYS軟件對(duì)海、淡水液壓錐閥的流場(chǎng)進(jìn)行解析，解析結(jié)果以可視化的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布給出，從而針對(duì)錐閥過流特性的分析結(jié)果，對(duì)閥座和閥芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)——將閥座與閥芯直接相接都改為圓弧過渡；改進(jìn)結(jié)構(gòu)后，明顯減小了壓力損失和閥內(nèi)的最小負(fù)壓值。研究結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)低消耗、低噪音海、淡水液壓錐閥有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：水壓傳動(dòng)；錐閥；流場(chǎng)；ANSYS中圖分類號(hào)：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：SimulationoftheFlowfi

2、eldInsideRawWaterHydraulicPoppetValveByUsingANSYSYangGuolai1SiGuolei1JiXiaobin2LuKun1Abstract::TheflowfieldinsidetherawwaterhydraulicpoppetvalveisanalyzedbyUsingthesoftwareofANSYS,thentheresultsaregivenbyvisualizingpicturesofthevelocityandpressurefield.ThestructureofthePoppetValve’coreandthepoppet

3、valve’sseatareoptimizedtobearc-linkedattheirdirectconnectionaccordingtoanalyzingresultoftheflowcharacteristic,theoptimumstructureobviouslyreducesthepressuredropandtheminimumnegativepressuregreatly.Theresultoftheresearchcangiveaguidefordesigninglowconsumption,lownoiserawwaterhydraulicpoppetvalves。K

4、eywords::Waterhydraulic;poppetvalve;Flowfield;ANSYS海、淡水液壓傳動(dòng)技術(shù)是液壓領(lǐng)域的前沿發(fā)展方向之一，它具有環(huán)境污染小、清潔安全、資源充足等優(yōu)點(diǎn)，但也存在潤(rùn)滑性差、防泄露差和易腐蝕等問題，尤其間隙泄露大，嚴(yán)重降低了傳動(dòng)效率，影響了水壓系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，因此，自20世紀(jì)80年代以來，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家竟相開展水壓傳動(dòng)技術(shù)的研究開發(fā)工作，日本、美國(guó)、歐共體等均成立了專門的水壓傳動(dòng)委員會(huì)，目的是集中力量進(jìn)行水壓傳動(dòng)基礎(chǔ)技術(shù)的研究，開發(fā)出高性能的水壓元件和系統(tǒng)，并且目前也伴隨著可持續(xù)發(fā)展和實(shí)施綠色制造的需要，所以必將促使水壓傳動(dòng)的崛起和迅速發(fā)展。海、淡

5、水液壓閥是構(gòu)成海、淡水液壓系統(tǒng)不可缺少的控制元件，由于水的理化性能不同于油，與液壓油相比，水的粘度低、密度大、聲速高、壓縮性小，在同樣的流道和工況下，流體表現(xiàn)出不同的過流特性。但是，由于目前我國(guó)CAD、CAT和CAM技術(shù)的應(yīng)用處于初級(jí)階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)還處于經(jīng)驗(yàn)、靜態(tài)設(shè)計(jì)階段。FEA、模擬仿真技術(shù)和可靠性技術(shù)有待進(jìn)一步推廣等。因此，開發(fā)液壓傳動(dòng)和控制技術(shù)的發(fā)展方向是：運(yùn)用數(shù)值計(jì)算技術(shù)、FLUENT軟件或ANSYS軟件的可視化分析來優(yōu)化流道結(jié)構(gòu)，從而減少能耗、減少噪音，提高性能，提高設(shè)計(jì)和試驗(yàn)水平等。目前國(guó)內(nèi)海、淡水液壓控制錐閥存在的主要問題是：內(nèi)部流道能量損失大、效率低、噪音大和壽命短的缺點(diǎn)。

6、本文用ANSYS軟件對(duì)之進(jìn)行可視化解析（速度分布、壓力分布，旋渦的產(chǎn)生與消失等），進(jìn)而定性確定內(nèi)部流道的流場(chǎng)與流體噪音、能量損失機(jī)理等的關(guān)系，從而確定影響水壓錐閥性能的主要因素，為開發(fā)和設(shè)計(jì)高效、低能耗、低噪音、低腐蝕的海、淡水液壓錐閥奠定了理論基礎(chǔ)，具有重要的工程意義。1、ANSYS分析的模型及解析假定錐閥在使用中根據(jù)流體流入流出方向不同，分為外流式（DivergedFlow）與內(nèi)流式（ConvergedFlow）兩種，外流式是水流的方向是從左向右，而內(nèi)流式的水流方向與此相反。本文分析的模型是外流式錐閥，閥口mm為例進(jìn)行研究。圖1外流式液壓錐閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖ANSYS分析模型流體在錐閥中的流動(dòng)

7、實(shí)際上是軸對(duì)稱流動(dòng)，考慮到流動(dòng)的特性，用二維且流動(dòng)區(qū)域的一半作為我們的研究對(duì)象。本文建立了兩種ANSYS的模型：一種為常規(guī)的模型；另一種為改進(jìn)的模型。用ANSYS劃分網(wǎng)格，在ANSYS軟件中，在meshtool工具欄中將1區(qū)域和3區(qū)域SizeElementedgelength設(shè)定為0.2，然后用preprocessor-meshtool-mapped對(duì)之進(jìn)行網(wǎng)格劃分；又因?yàn)?區(qū)域?qū)儆陂y口節(jié)流面附近流速、壓力變化比較大、形