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1、機(jī)械設(shè)計與制造第11期126MachineryDesign&Manufacture2013年11月液壓滑閥流動特性分析楊秀萍，陳煒，郭津津(1．天津市復(fù)雜系統(tǒng)控制理論及應(yīng)用重點實驗室，天津300384；2．天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300384)摘要：為研究液壓滑閥的流動性能，采用計算流體動力學(xué)(CFD)方法，應(yīng)用Fluent軟件，對不同開口量的滑閥進(jìn)行仿真，得到閥內(nèi)流體的速度、壓力分布圖、流量特性曲線及滑閥穩(wěn)態(tài)液動力。結(jié)果表明：流體流經(jīng)滑閥閥口時，射流角隨閥開1：7量變化，存在附壁流和自由流兩種流動狀態(tài)；閥口流量系數(shù)不是常數(shù)，在附壁流與自由流狀態(tài)切換位置，流量系數(shù)發(fā)生突變，使閥
2、的流量特性變差；穩(wěn)態(tài)液動力隨開口量增加而增大，但在自由流和附壁流狀態(tài)下變化規(guī)律不同。研究結(jié)果為不同結(jié)構(gòu)形式滑閥的優(yōu)化設(shè)計及試驗提供了理論依據(jù)。同時將可視化的仿真結(jié)果應(yīng)用到理論教學(xué)中，拓寬了現(xiàn)有的教學(xué)方式，加強(qiáng)了教學(xué)與工程應(yīng)用之間的有機(jī)結(jié)合。關(guān)鍵詞：液壓滑閥；仿真；流量特性；液動力；教學(xué)中圖分類號：TH16；TH137．53+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3997(2013)11-0126—03TheFlowCharacteristicsStudyonHydraulicSlideValveYANGXiu—ping，CHENWei。，GUOJin-jin(1．TianjinKeyL
3、aboratoryforControlTheory＆ApplicationsinComplicatedSystems，Tianjin300384，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China)Abstract：Inordertostudyflowpefor~es，hydraulicslidevalveswithdiferentopeningweresimulatedusingcomputerfluiddynamicsmethodbasedonFluents
4、oftware．Thecontoursofvelocityandpressureareobtainedandtheflowcharacteristicsandflowforcearecalculated．Theresultsshowthatthefluidicvarieswithopeningwhenfluidflowsthroughtheorifceandtherearetwostatesthatattachedflowandfreeflow,Theflowcoefficientisnotco．rant，appearsbreakphenomenonatflOWstatesswitc
5、hpositionandresultsinflowcharacteristicsgettingworse．Steady-stateflowforceincreaseswithopeningandhasdiferentvarietylawintwostales．Theseprovidetheoreticbasisforoptimizingdesignandtestondiferentstructureofslidevalve．Theviewablesimulationresuhswereappliedtotheoreticteaching，whichCandevelopteaching
6、approach，strengthenthecombinationbetweenteachingandengineeringapplication．KeyWords：HydraulicSlideValve；Simulation；FlowCharacteristics；FlowForce；Teaching將更多的時間用于分析、優(yōu)化設(shè)計方案，提高設(shè)計質(zhì)量，降低成1引言本，縮短研究周期，提高設(shè)計效率。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展及工業(yè)水平的提高，對液壓系統(tǒng)的性能要求越來越高，從而對液壓元件的設(shè)計、制造也提出了更2滑閥的有限元模型高的要求?；y是換向閥常用的形式，閥口的結(jié)構(gòu)及開口量決定以某液壓滑閥
7、為研究對象，結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示，有兩個左了閥內(nèi)流體的流動情況，對閥的流量特性、沖擊及噪聲有重要影右對稱的閥腔，且為軸對稱結(jié)構(gòu)，為減少計算工作量，取其單個閥響，特別是當(dāng)滑閥作為電液伺服閥的功率級使用時，其流量特性腔建立軸對稱模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，為提高閥口過流截面處的計直接影響并決定了伺服閥的性能。由于實際使用的滑閥結(jié)構(gòu)和尺算精度，此處網(wǎng)格局部加密[5-6t，如圖1(b)所示。設(shè)滑閥的額定流寸多種多樣，液流在滑閥中的流動狀態(tài)無法觀測，而通過試驗對量1000U
