煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究

针对煤矿水液压支架安全阀的严重气蚀问题，建立了阀腔CFD多相流模型，研究了阀腔流场的压力与气相分布特性，分析了阀芯结构参数(阀口排数、阀口个数、孔间距、孔径)对重要阀口过流截面气蚀特性的影响规律，并优化了阀腔结构参数。研究表明：当阀芯为两排阀口、阀口数为16个、孔径为1.4mm、孔间距为8mm时，最大气相体积分数降低了19.4%，对气蚀的产生有抑制作用。     

纯水支架用纯水泵工作特性仿真

针对纯水泵卸载恢复特性、噪声及负压引起气穴等问题,基于AMESim仿真软件,建立了BRW630/37.5型纯水支架用纯水泵及其卸载阀的仿真模型,分析了卸载阀阻尼孔参数与卸载阀卸载恢复特性的匹配关系,对纯水泵的工作特性、柱塞负压气穴、噪声等问题展开了仿真研究。仿真结果表明:当卸载阀上的3个阻尼孔分别设置为准ф3 mm、ф2 mm和ф1.5 mm时,卸载阀恢复压力可以提高到卸载压力的84%;柱塞吸液过程中负压最大值为-0.077 3 MPa,在介质温度为40℃时不会产生气穴;吸排液阀芯启闭时的高速撞击是纯水泵产生噪音的主要原因,设计时必须对介质温度及吸排液阀高速撞击加以考虑。     

基于FLUENT的液压支架高压大流量安全阀阀芯结构设计

安全阀在工作过程中承受着液体在短时间内的高压和高速冲击,因此必须深入研究阀道内流体的流动情况。设计了2种不同的阀芯结构,并使用计算流体动力学软件FLUENT对流场流动特性进行分析,得到流体的速度与压力分布状况。通过仿真可知,两排孔跑道形安全阀阀芯性能更优。该结果对安全阀的设计和制造具有参考意义。     

直动式纯水溢流阀的流场仿真

为了抑制阀口气穴,选择了几种不同的阀芯形状,建立了直动式纯水溢流阀动态特性的数学模型,利用Matlab软件仿真分析了其动态性能,得到了影响其动态性能的主要参数,从而获得了优化的阀芯结构、形状和尺寸。     

基于AMESim的矿用安全阀动态仿真及计算流体力学验证

为了研究矿用安全阀工作全流程的动态响应,使用AMESim软件对其进行了动态仿真,并针对同一安全阀使用FLUENT计算流体力学软件建立自适应动网格安全阀模型进行了验证计算,对比了2种计算方法的流量-时间、阀芯位移-时间和水动力-时间曲线,得出安全阀稳定开启时AMESim仿真结果中的流量、阀芯位移和阀芯所受水动力分别为CFD结果的64.5%、99.2%和99.0%。曲线趋势上,对比AEMSim仿真结果,CFD结果中可以观测到阀芯开启时回弹引起的流量降低,且水动力曲线波动较大。结果显示,安全阀AMESim动态响应分析对比安全阀计算流体力学模型,其稳定状态的阀芯位移、水动力的差距可以忽略不计,曲线接近,可以相互验证;流量结果有一定差距,同时,无法观测到初期阀芯回弹,在使用AMESim动态响应分析计算时需要修正。     

基于AMESim的安全阀动态特性优化研究

在AMESim环境下建立了立柱用安全阀的仿真模型并进行仿真,得出了立柱在顶板快速下沉时,安全阀溢流时阀芯的运动曲线和阀口的压力及流量曲线。通过分析仿真结果可知适当增加弹簧的刚度,可减小阀芯的振荡,实现安全阀的动态特性优化。     

液压支架用新型高水基大流量安全阀动态特性的研究与分析

应用功率键合图法建立了安全阀的数学模型,然后用MATLAB软件编制安全阀的仿真模型并进行仿真,得出了安全阀工作时一系列的阀芯位移、阀出口流量、阀进口压力等参数的特性曲线,通过分析仿真结果得出一些有益的结论。最后讨论了在有限的实验条件下高压大流量安全阀的实验研究方法。     

基于AMESim的电磁溢流阀建模与仿真

在分析了电磁溢流阀工作原理的基础上,利用AMESim仿真软件搭建了电磁溢流阀模型,分析了主阀口阻尼孔直径、先导阀口阻尼孔直径、主阀芯上腔容积、先导阀入口容积以及主阀和先导阀弹簧刚度等不同参数对电磁溢流阀动态特性的影响,从而为电磁溢流阀结构参数的优化设计提供了条件。     

纯水锥阀的结构优化及其流场仿真

介绍了纯水液压锥阀产生气穴的原因和危害,针对阀口附近易发生气穴的特点,设计了一种纯水锥阀的新结构,采用半切模型,与常规锥阀结构进行对比,并使用Fluent软件对改进前后2种锥阀阀口进行了流场仿真与分析。结果表明:在阀口锐缘处采用曲线连接以及分级降压的方式,可有效减小进出口压差,降低阀口处介质流速与气穴的产生,减少能量损失。     

基于AMEsim矿用大流量安全阀动态特性仿真及优化

选用FAD1000/50型矿用大流量安全阀作为研究对象对其过载溢流时的动态特性进行分析,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件建模仿真,得到了安全阀工作时的压力、流量曲线。用控制变量法改变影响参数对比不同情况下仿真曲线结果可知,安全阀开启瞬间存在的阀芯频跳或振动是不可避免的,但是优化溢流孔的分布(数量、孔径)对安全阀动态特性的提高有很大的关系。     

AMEsim环境下安全阀动态特性仿真分析

依据安全阀在立柱系统中的工作原理,运用AMESim软件建立安全阀立柱系统的仿真模型并进行仿真,得出了安全阀在溢流卸载过程中的阀芯位移曲线、阀口流量及压力曲线,从仿真结果可以看出适当增加溢流孔个数有利于安全阀工作状态的稳定。     

不同阀芯结构对大流量安全阀的冲击性能影响研究

在液压支架的工作过程中,有冲击地压和顶板突然来压时,大流量安全阀需要迅速开启,且工作压力高,溢流量大,工作状态是一个瞬间的冲击过程,十分复杂,因此需对大流量安全阀的冲击特性进行分析和研究,设计了不同卸油孔形状和不同卸油面积的4种安全阀阀芯,并对4种不同结构阀芯的大流量安全阀进行了冲击实验,研究了阀芯卸油孔形状和面积对大流量安全阀冲击性能的影响。     

蓄能式大流量安全阀试验动态仿真及计算流体力学验证

为了对蓄能式大流量安全阀的试验过程进行研究,使用AMESim建立了动态响应模型,并针对同一试验过程在FLUENT计算流体力学软件中进行了对比验证。对比了两种方法的结果,包括流量、阀芯位移和入口压力。AMESim动态响应模型中最大流量为824.42 L/min,阀芯最大位移为35.88 mm,安全阀最大压力为2.05 MPa,FLUENT计算流体力学模型中以上3个参数分别为999.73 L/min,36.44 mm和2.40 MPa。在曲线中,对比AMESim仿真结果,FLUENT计算流体力学结果中振荡更多,趋势一致。结果表明,两种计算结果在最大流量、位移和压力上差距较小,其时间曲线上趋势一致。     

煤矿水液压支架安全阀复合织构阀芯润滑性能分析

针对煤矿水液压支架安全阀阀芯的润滑问题,建立复合织构几何模型,通过FLUENT进行仿真计算,分析不同排列顺序、不同深度、不同面积率的复合织构对动压润滑承载力的影响,研究复合织构对阀芯润滑特性的影响规律。     

基于FLUENT的泡沫发生器内部流场数值模拟研究

为了对泡沫发生器内部流场进行研究,运用计算流体力学软件FLUENT并基于Mixture方法、湍流标准κ-ε模型及PISO算法,通过对不同气液相入口速度发泡器内部流场的数值模拟,得到了泡沫发生器内部的速度分布、出口气相体积分布。由模拟结果可知:气相入口速度一定,液相入口速度越大,混合腔速度影响范围变化不大,出口气相体积分布均匀程度减弱;液相入口速度一定,气相入口速度变化,混合腔速度分布、出口气相体积分布均匀程度变化不大。在实际发泡时,应根据发泡量的要求,合理调整气液相的入口速度。     

CFD在液压支架安全阀阀芯设计中应用

利用CFDESIGN软件对液压支架大流量安全阀阀芯的三维模型进行流场分析,研究了阀芯优化前后的流体介质的速度和压力变化,并对优化结果进行了实验验证,结果表明CFD理论计算和试验结果具有一致性,实现了高压大流量安全阀结构参数的高效设计与优化,缩短了研发周期,减少研发成本。     

硬质合金拉丝模磨损形貌及机理研究

应用扫描电镜和X射线能谱仪分析仪,分析拉拔65#钢丝磨损失效后的硬质合金模具的磨损形貌,并对其磨损机理进行了分析。结果表明,现场生产中拉丝模磨损的主要机理为磨粒磨损、氧化磨损和黏着磨损,同时由于钢丝在模孔入口、出口处与模孔轴线不重合,导致模孔沿径向磨损不均并加速模具磨损。为拉丝生产中减少磨损、延长拉拔模使用寿命提供参考。     

基于AMESim的安全阀动态仿真研究

介绍了FAD160/40型安全阀的结构和工作原理,利用AMESim的元件设计库建立了安全阀的模型,并进行仿真,得到了安全阀工作时的特性曲线。通过分析仿真结果可知合理选取阀口搭合量和弹簧刚度可优化安全阀的动态特性。     

冲击载荷下薄煤层支架立柱系统的动态仿真分析

针对薄煤层开采时,液压支架承受顶板冲击载荷容易失效的情况,以ZY2100/08/15为例,运用AMEsim软件建立其液压模型。仿真、分析了薄煤层支架立柱系统在承压、静载冲击及动载冲击下,不同安全阀流量、弹簧预紧力以及弹簧刚度、阀芯质量对系统性能的影响。     

纯水支架用阀块内部孔道流场的CFD仿真分析

针对纯水在支架阀块内部广泛存在的L形、Π形和Z形等孔道中的流动特性，采用计算流体动力学（CFD）方法建立其相应的数学模型和仿真模型，对不同结构的孔道进行了流场仿真，分析了刀尖容腔长度、工艺孔长度及直角转弯长度等结构参数对液流压力损失的影响规律，为纯水支架液压阀块内部孔道的设计与优化提供了理论依据。