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1、第38卷第7期2017年7月儀器儀表學(xué)報(bào)ChineseJournalofScientificInstrumentV01．38No．7Jul．2017射流管伺服閥前置級的動(dòng)態(tài)流場分析陳佳，袁朝輝，郭強(qiáng)，褚淵博(西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院西安710129)摘要：射流管電液伺服閥的噴嘴到接收孔間的流場較為復(fù)雜，尤其在射流管偏轉(zhuǎn)及閥芯運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)情況下，會(huì)存在回流、漩渦等現(xiàn)象。以某型射流管電液伺服閥結(jié)構(gòu)為模型，結(jié)合射流管偏轉(zhuǎn)時(shí)的閥芯力平衡關(guān)系，得到閥芯的運(yùn)動(dòng)方程，應(yīng)用雷諾平均方程和標(biāo)準(zhǔn)兩方程模式的封閉方程，通過流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUEN
2、T建立射流管伺服閥噴嘴到閥芯兩腔的三維可視化模型，仿真分析了噴嘴到接收孔的前置級瞬態(tài)流場及階躍響應(yīng)。仿真結(jié)果表明：接收孔中的渦量強(qiáng)度會(huì)影響射流管電液伺服閥的階躍響應(yīng)，渦量強(qiáng)度越大、振蕩越大、階躍響應(yīng)越慢，并通過試驗(yàn)測試閥芯位移驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算的正確性，同時(shí)對比了不同接收孔間夾角的同時(shí)刻渦量及階躍響應(yīng)，得到接收孔間夾角為450的最優(yōu)設(shè)計(jì)。研究方法和結(jié)果對于提高射流管電液伺服閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有重要參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：流體動(dòng)力學(xué)；射流管伺服閥；瞬態(tài)流場；渦量；動(dòng)態(tài)響應(yīng)中圖分類號：THl37．52+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼：
3、510．80DynamicflowfieldanalysisoftheprestageofjetpiIpeservovalveChenJia，YuanZhaohui，GuoQiang，ChuYuanbo(SchoolofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7(tn710129。China)Abstract：Theflowfiledinthejetpipeandreceiversisverycomplicated，especiallyinthedynamicsi
4、tuation，backflowandvortexetc．exist．Basedonthemodelofacertainjetpipeservovalve，themovementequationofvalveisobtainedbycombiningforceequilibriumofsp001．ApplyingReynoldsaveragedNavier—Stokesequationsandthestandardtwoequationmodel(1iquidphase)，avisualsimulationmodelof
5、thejetpipetoreceiversofjetpipeservovalveisestablishedthroughfluiddynamicsoftwareFLUENT．Thefluidfieldandtransientresponseoftheprestagearesimulatedandanalyzedwhichisfromjetpipetoreceivers．Simulationresultsdemonstratethattheintensityofvorticityhaseffectsonsteprespon
6、seofjetpipesevovalve．Thegreatervorticityintensityresultsinthegreateroscillationandtheslowerstepresponse．The45degreeisthebestdesignoftheanglebetweentworeceiversbycomparingdifferentanglesbetweentworeceivers．Thisworkhasimportantreferencevalueforimprovingdynamicrespo
7、nseofjetpipeseITovalve．Keywords：fluiddynamics；jetpipeservovalve；transientflowfield；vorticitymagnitude；dynamicresponse1引言電液伺服閥作為電液伺服控制的關(guān)鍵元件，不僅實(shí)現(xiàn)了電氣信號與液壓信號之間的轉(zhuǎn)換，而且能夠?qū)崿F(xiàn)功率放大，其性能會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的控制精度以及響應(yīng)速度。電液伺服閥按先導(dǎo)級不同主要分為滑閥式、噴嘴擋板式和射流管式，其中射流管伺服閥因其具有抗污染能力強(qiáng)、力矩馬達(dá)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及低壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)¨1，而被
8、應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域，波音、空殼及軍用飛機(jī)的液壓系統(tǒng)拉o。收稿日期：2016—10ReceivedDate：2016-10?；痦?xiàng)目：航空基金(20150153002)項(xiàng)目資助國外早在20世紀(jì)六七十年代就開始了射流管伺服閥的研究。文獻(xiàn)[3-5]中敘述了射流管伺服閥的基本元件與操作規(guī)則；AlienC．M．等人H1研究了
