基于粒子群算法的滑阀节流槽优化设计

基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。     

非圆周节流槽在叉车多路阀上的应用

针对叉车多路阀微动特性性能的要求,对目前叉车多路阀上几种常见非圆周节流槽过流面积进行了分析。对阀芯位移与油口通断时形成的压力与流量特性参数进行了研究,运用MathCAD计算软件对现有U形节流槽进行了仿真计算,利用试验设备对U形节流槽的开启闭合进行了数据采集,并将仿真、计算所得数据与实际试验数据进行了对比,建立了较为准确的仿真模型。研究结果表明:通过模拟仿真可有效对叉车多路阀阀芯所需节流槽种类和分布状况进行设计研究,通过试验试制测试叉车新阀阀芯微动特性,可大大改善叉车多路阀阀芯的控制特性,减少研发时间。     

液压平衡阀主阀芯节流槽静态特性研究

液压平衡阀对于控制负值负载下降速度起着关键作用。在分析液压平衡阀主阀芯节流槽的分类和面积计算方法的基础上,推导了三种典型平衡阀主阀芯节流槽的面积公式,并根据实际尺寸,用MATLAB 软件计算得到其阀口面积曲线。分析对比三种典型节流槽的通流能力和流量特性,结果表明K形节流槽的面积曲线线性最好并且通流能力最强,V形节流槽的通流能力最差。对液压平衡阀的设计具有一定参考价值。     

高液位控制阀节流槽流量特性研究

节流槽的流量特性是主要考虑的因素,节流槽的流量特性对主阀阀芯的运动起关键作用。运用Solid Works软件建立并合理简化了不同切割角的节流槽流场模型,运用Fluent软件对节流槽的流场进行了仿真,并研究了流体流向为正方向和反方向时的节流槽流场;根据节流槽的几何尺寸,推导出了节流槽过流面积的表达式,通过仿真数据,研究了不同切割角的圆缺型节流槽的流量与开度、压力的关系,为节流槽的设计和优化提供了理论依据。     

运加油车底阀稳态流场数值模拟研究

节流槽的流量特性是主要考虑的因素,节流槽的流量特性对主阀阀芯的运动起关键作用。运用Solid Works软件建立并合理简化了不同切割角的节流槽流场模型,运用Fluent软件对节流槽的流场进行了仿真,并研究了流体流向为正方向和反方向时的节流槽流场;根据节流槽的几何尺寸,推导出了节流槽过流面积的表达式,通过仿真数据,研究了不同切割角的圆缺型节流槽的流量与开度、压力的关系,为节流槽的设计和优化提供了理论依据。     

高液位控制阀节流槽流量特性和稳态液动力仿真研究

节流槽在高液位控制阀实现液位控制功能时起到提高流量和压力控制精度的重要作用,为研究节流槽的流场在开关过程流量、压力的变化规律,掌握节流槽启闭的流量特性和稳态液动力规律,该文通过运用Solidworks软件建模,利用Fluent软件建立标准k-ε湍流模型对节流槽的流场进行了仿真,研究了流体流向为正方向和反方向时的节流槽流场。根据仿真数据,分析了不同切割角的圆缺型节流槽的流量与开度、压力的关系,为节流槽的设计和优化提供了理论依据。     

阀芯开口位移面积特性程序化计算及实用性研究

常见的液压换向阀阀芯非全周口U、V、K形节流槽流量增益各具特性,生产及应用中通过各种方式组合以达到不同的性能需求。组合型节流槽的位移面积特性计算公式及程序化非常繁琐,结构形式过渡处面积计算出现失真性,通过实例性的U形节流槽组合,设计出更利于生产转化及调试的组合形式和程序,分析注意点的过渡处理,结合应用调试经验总结出经验化的计算方法快速指导解决问题,化繁为简提高实用性。     

斜轴式定量柱塞泵的动态特性仿真分析

以某型斜轴式定量柱塞泵为研究对象,基于节流槽结构设计及其内流场特征,结合渐扩形节流槽面积的确定原则,使用端盖节流槽面积计算公式,在性能仿真软件中搭建了柱塞泵性能仿真模型,针对影响其动态特性的几个关键因素进行变参分析,得到了有益的结论。     

甘蔗收获机多路阀阀芯的温升及热变形仿真分析

多路阀是甘蔗收获机械液压系统的核心元件,用于控制多个工作装置的协同作业。针对其阀口压差变化大,节流温升明显,易造成阀芯变形卡滞的问题,对多路阀阀芯进行了流固热耦合仿真研究。利用Design Model软件抽取对应流道,并建立不同开度的多路阀流场仿真模型,导入ANSYS Workbench平台进行不同工况下的流固热耦合仿真,分析对比了双U形和三角形节流槽在不同开度、不同进出口压差工况下,多路阀内部流场的流体速度、阀芯温度及变形的情况。结果表明：双U形、三角形节流槽阀芯最高温度始终在节流槽处;随着阀进出口压差增加,油液的最大流速以及两种节流槽型阀芯的最高温度和最大形变量增大,但三角节流槽型阀芯变形相对较小;随着阀口开度的增加,三角节流槽型阀芯温度及最大形变量均小于双U形节流槽阀芯;三角节流槽型阀芯的最大形变量较双U节流槽型阀芯小25.1%。为农业机械多路阀阀芯节流槽设计提供了理论依据。     

平衡阀流量饱和特性研究与应用

平衡阀是一种的重要控制元件。对汽车起重机变幅平衡阀进行动力学分析,并用Matlab进行数值仿真,得到了平衡阀的流量-压差曲线族,分析不同参数对平衡阀流量饱和特性的影响,仿真结果表明,平衡阀的确存在流量饱和特性,且流量饱和特性与节流槽数量和控制压力等有关。在节流槽参数不变的情况下,节流槽数量越多,流量饱和点越大,达到饱和的压差越小。另外,流量饱和点随着控制压力的增大而增大,而达到饱和时的压差则逐渐减小。通过对平衡阀的台架试验验证了理论和仿真分析的正确性。利用研究结果改进某型起重机变幅平衡阀和变幅系统,并进行试验测试。测试结果显示,改进后的落幅流量差减少了约61%,全程落幅时间缩短了约38%,证明了研究具有工程应用价值。     

叶轮式水表流量测量特性研究方法的探索

文章简要描述了计算机仿真和优化设计技术用于叶轮式水表流量测量特性的方法和特点。较详细地介绍了流体运动方程应用于水表流量测量特性的数学建模和定性分析的方法和步骤,提到了应用流体运动和控制方程对叶轮式水表内部流动特性开展流固耦合的研究及优化设计的基本原理和方法。文章提出了改善水表流量测量特性的几个主要途径与方法。     

电磁先导球阀阀芯受力可视化分析及流道优化设计

采用CFD的方法,在FLUENT软件平台上,对先导球阀内流场的流态进行了数值模拟;分析了阀芯轴向受力的变化;通过改变先导阀顶杆的直径,用以改变流道;并分析了阀内湍流动能的变化,可为阀的流道设计提供了参考。     

U+K节流槽滑阀的数值模拟

利用Solidworks建立U+K型节流槽滑阀的三维模型,通过Fluent软件仿真计算得出阀口前后压差恒定时各模型的压力分布和速度分布云图,根据所得流量值和稳态液动力值绘制了曲线。利用等效阀口面积原理理论计算了U+K型节流槽的过流面积及液动力,绘制了液动力曲线与仿真值进行了比较。     

Structural optimization of V-sector valve cores and adaptability in secondary heating networks

We analyzed the flow characteristics of a control valve in a secondary heating network and combined the optimization of the valve core structure with a method to solve the actual control problem of the secondary heating network. First, according to the common V-sector ball valve core, another three kinds of different V-sector ball valve cores were designed, and a simulation analysis was carried out using CFD software. By comparing the influence of four different valve core opening shapes on the valve flow characteristic curve, it was found that V3 showed better equal percentage characteristics under the opening range of 50%–100%, which improved the flow control accuracy in the heating pipe network that lacked flow feedback, and the accuracy of the simulation results was verified on the test bench. Based on this, in the different branches of the heating secondary network, the opening variation range of the four valves in actual applications were determined, and the opening variation range of the V3 valve was increased by approximately 10%. The analysis results showed that controlling the proportion of the slender part in the opening shape of the spool can effectively increase the opening range of the control valve in practical applications, thereby improving the flow control accuracy of the heating secondary network and reducing the energy consumption of heating regulation.     

水压柱塞泵配流盘阻尼槽结构优化及试验研究

针对水压柱塞泵U形阻尼槽的结构参数进行研究,通过流场仿真对比不同阻尼槽结构参数下水压柱塞泵的流量特性,确定水压柱塞泵的压力、流量脉动率最优的阻尼槽结构参数,从而降低水压柱塞泵的流体振动。仿真结果表明,在现有结构参数下当水压柱塞泵阻尼槽宽度设置为2mm、深度为0.8mm、配流盘预升/泄闭死压角为11.8°时,柱塞泵的压力和流量脉动率最小。开展了水压柱塞泵的振动试验,对比了阻尼槽优化前后的试验数据,试验结果表明优化后的阻尼槽结构能够有效降低水压柱塞泵的振动。     

基于CFD方法的旁支型消声器性能分析

基于计算流体力学方法,综合考虑声学和流体动力学特性,对旁支型消声器进行性能分析。运用一维CFD软件GT-power计算了两种旁支型消声器具有不同插入长度时的传递损失,并对其结果进行了对比分析;利用三维CFD软件FLUENT对其流场特性进行数值模拟,计算得到了各模型的压力损失曲线,并对其影响因素进行了分析,仿真还得到了消声器腔内流速和湍动能的分布,进一步分析了其流动特性,并结合声学性能和流体动力学特性得到两种较好的结构布置,从而为消声器的设计优化提供了依据。     

封头无胎冷旋压机机架的有限元分析及优化设计

在对封头无胎冷旋压机机架进行受力分析的基础上,以分析软件ANSYS和建模软件SolidWorks为主要开发工具建立了在静态下的机架受力模型。基于组合机架的结构特点,分析并计算了机架上梁与预紧螺母之间的作用力。对旋压机机架施加载荷和约束,得到加载模型。经过有限元分析,计算了机身的强度和刚度,确定了危险点的位置,并对机架进行了拓扑优化分析。依据优化分析结果给出了具体的改进方案,得到了经优化后的机身结构,为旋压机整机的结构优化设计打下了良好基础。     

井下V形金属密封环密封性能研究

提出一种适用于井下复杂环境的V形金属密封环,利用压力密封装置模拟40 MPa压差工作环境,研究V形金属密封环在井下流量控制阀中的密封性能。将V形环的力学模型分解为圆筒过盈配合与悬臂梁力学模型进行理论分析,得出密封接触面的应力计算公式,并利用ABAQUS进行仿真验证。建立V形环两种密封面(曲面与平面)的轴对称模型,分析密封环在40 MPa压差下,不同过盈量与倾角对密封性能的影响,并对比2种结构的性能。结果表明,在满足密封性能的前提下,平面密封结构的过盈量取值范围更广,并且在相同结构参数时的接触应力大于曲面密封。确定平面密封结构过盈量与倾角的取值范围,为井下流量控制阀中V形金属密封环的设计提供了参考,应力计算公式也为密封环的设计提供了一个初步的接触面应力。     

基于Matlab的异形片刹车机构的多目标优化设计

给出了超高压输电线路巡线机器人异形片刹车机构的结构方案,建立了基于构件几何参数的数学模型与力学模型,运用数值分析软件Matlab实现了异形片刹车机构的多目标规划和优化设计.利用有限元分析软件ANSYS对优化设计前后的机构模型进行强度与变形分析,验证了机构模型的合理性及优化设计的可行性.