基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析

基于Fluent流场仿真软件,对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究。在相同计算条件下,分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真,得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律：在相同的压差条件下,随着阀口开度的增大,阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低。通过改变节流槽的形状进行仿真比较,得到流量系数与节流槽截面形状密切相关,在阀口开度相同的条件下,随着进出口压差的增大,半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显。研究为滑阀的优化提供了有效数据,并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值。     

小型液压挖掘机动臂联阀口的流量特性

为了解决动臂下降过慢的问题,提高其可控性,以小型挖掘机多路阀动臂联阀为研究对象,采用CFD软件对节流槽及阀内流动进行仿真,表明P~A的流量过小且流量系数变化区间较大。通过试验对改进后的阀芯进行流量特性的测试。获得了P~A口和P~T口流量系数随阀芯位移的变化规律。结果表明:流量系数是随阀芯位移的变化而变化的,对于P~A口,在小开度时,流量系数为负值,而在大开度时也只能到达0.24;同一阀芯,不同节流口,流量系数的变化不一样,P~T口流量系数变化呈现先增大后减小的趋势;改变通过节流口的流量对阀口流量系数的影响不大;通过合理配置P~A口和P~T口过流面积的大小,可以使阀口流量系数的变化更平缓。     

水压喷嘴挡板阀口流动特性的试验研究

该文主要借助水压阀口特性综合试验台架系统,对喷嘴挡板阀口的压力流量特性进行了相关试验研究,重点讨论了喷嘴-挡板阀的喷孔直径、喷嘴平台直径、喷嘴挡板间隙等因素对阀口流量系数的影响情况,试验结果表明:在喷嘴平台直径比较小的情况下,喷孔直径越小,流量系数越大;喷孔直径越小,流量系数越不容易受到喷嘴挡板间隙变化的影响,但同时受到喷嘴平台直径的影响也就越大;适当增大喷孔直径,有利于提高流量系数相对喷嘴挡板间隙的敏感度。     

电液比例微小流量调速阀

介绍了电液比例微小流量调速阀的结构原理和实验研究。对该阀的节流口形状以及颤振信号影响等进行了分析。对阀的稳态特性及流量阶跃特性、频率特性等动态性能进行了理论分析与实验研究。     

二级节流阀口空化特性表征研究

探讨了二级节流阀口空化概率的表征,并在经典空化数σ基础上提出了适用于二级节流阀口空化剧烈程度表征的空化指数计算式。在节流阀口空化表征基础上研究了U形和V形节流阀口的空化特性曲线,得出如下结论：U形和V形节流阀口的空化气蚀剧烈区始终集中在较小过流截面A2上,并且当阀口体积流量方向反转时节流空化特性表现出明显差异;当流体流入过流截面A1时A2截面上的空化指数要大于流体流出过流截面A1时A2截面上的空化指数,从宏观上则反映为流入截面A1时的体积流量要小于流出A1时的体积流量。     

球阀阀口流量特性的试验研究

介绍了球阀阀口流量特性试验装置,对水压球阀在不同结构参数下的流量特性进行了试验研究。试验表明,当阀座半锥角为45°、倒角长度不大于Rcosα/4时,在所有试验的开度和雷诺数变化范围内,球阀有较稳定的流量系数(Cq≈0.9～1.0),且不易出现流量饱和现象;阀座倒角对阀口的流量-压差特性的影响较大,而倒角长度对其影响较小。     

非全周开口滑阀稳态液动力研究

非全周开口滑阀是液压阀的基本结构形式之一,其阀口是在阀芯凸肩圆周上均布若干不同形状的节流槽,用于获得不同流量控制特性。随着阀口开度变化,阀口节流面的位置、形状和射流角都会随之变化,因而传统理论计算方法无法准确计算压力流量、液动力特性等。采用计算流体动力学(CFD)方法,针对两种典型节流槽形式的滑阀进行了三维流场仿真分析研究,获得了不同流动方向下阀口全行程压力流量和液动力特性,并与试验测量结果进行了比较,两者吻合良好;分析比较了流场计算和理论公式计算结果。研究发现在特定的阀口开度范围内,液动力会使阀口趋于开大。此项研究对于非全周开口滑阀压力流量、液动力等性能预测以及减小阀驱动力具有重要意义。     

有源先导级控制的电液比例流量阀特性研究

针对现有技术采用压差补偿器或插装式流量传感器控制流量,会降低阀的通流能力,增加系统的功率损失和发热;大流量场合只能通过阀开口面积间接控制流量,受负载变化影响控制精度低;低工作压力范围可控性差、动态响应慢;大通径采用三级结构,构造复杂等问题,提出用小功率伺服电动机驱动小排量液压泵/马达(有源)、结合液压晶体管(Valvistor),构造新的低能耗、高可控的电液比例流量阀。该方法可扩大阀的流量控制范围,提高阀在低压时的动态响应。建立阀的静态数学模型,分析获得影响阀负载流量特性最主要的因素是反馈节流槽预开口量大小;进一步建立阀的动态数学模型,获得主阀芯稳定条件。根据阀的结构组成,建立阀的仿真模型,仿真分析主阀各参数对主阀性能的影响。结果表明,反馈节流槽预开口量越小,主阀负载流量特性越好;主阀口压降越大,主阀芯响应越快;但由动态数学模型可知主阀口压降太大且先导流量较小时,阀的稳定性也会降低。研究也表明,在保证主阀良好的动态特性前提下,可通过使先导泵/马达转速随负载压力变化,实现对阀的流量补偿,从而改善阀的负载流量特性。     

基于两相流空穴模型的比例阀流量特性分析

比例阀是大型柴油机柱塞泵核心元件,比例阀的性能关系到液压控制系统的特性.针对比例阀节流口对流量特性影响等问题,采用数值模拟和实验相结合的方法,分析了比例阀不同阀口结构下的流动特性.首先,基于Fluent仿真软件两相流Schnerr-Sau-er空穴模型,分析了3种不同节流口下阀的空穴情况和流量特性;然后,在比例阀性能实...     

非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究

电液伺服阀作为液压控制系统的核心元件,其性能的好坏直接关系到控制系统的特性。采用计算流体动力学软件Fluent中动网格技术,对伺服阀滑阀阀口在0.5mm开度内的流动状态进行静、动态仿真,研究其流量与液动力特性。从计算结果可以看出,阀口流量特性仿真曲线与理论曲线在趋势上基本相同。阀芯所受稳态液动力仿真值与理论值增长趋势基本相同。仿真时,阀口开度按给定速度连续增大,阀口打开瞬时,瞬态液动力变化大;阀口打开后,瞬态液动力变化不大,且瞬态液动力数值较稳态液动力小得多。     

调节阀阀瓣型线的加工

介绍了调节阀等百分比阀瓣型线在Master Cam中的绘制,并自动生成加工程序的方法。     

推土机变速调压阀的控制特性

液力式推土机其变速调压阀压力控制特性决定了操作舒适性,某机型推土机存在操作时冲击大的问题,通过SimulationX对该推土机变速调压阀进行仿真分析,获得了调压阀的动态响应特性并改善了推土机的控制性能。     

活塞式压缩机可调回流气阀

介绍了活塞式压缩机可调回流气阀的调节原理、方法和调节机构及其实验结果.     

单座调节阀耐水冲击数学模型

在调节阀中,介质的流速以冲击力的形式对阀内件产生很大的损伤。经过分析单座调节阀的工作状态,把单座调节阀的工作状态简化为孔板节流过程。通过使用动量方程、伯努利方程和连续性方程建立单座调节阀耐水冲击的数学模型,得到不同开度下,单座调节阀所受到的冲击力。     

一种调节阀快速接头新型密封件的改进设计

对快速插头的密封容易失效原因进行了分析,并提出改进方法,自行设计制造的新型密封件简化了结构和制造工艺,降低了成本,提高了使用寿命,具有推广价值.     

高压差调节阀结构改进

论述了70MPa高压差调节阀的使用要求和结构特点。通过CFdesign软件对其介质流场进行分析,得到了介质流通过程中压降的分布情况,为其阀体的结构优化和避免空化、气蚀现象的产生提供了科学的理论依据。     

电磁调节阀结构参数的确定

主要讲述了如何通过数学计算的方法来确定电磁调节阀的结构参数。通过对阀芯组件在电磁调节阀中的受力分析,建立了阀芯的力学运动方程,并且对该方程作了详细的分析,从中得出阀芯组件在电磁调节阀中的运动规律。根据流体力学的理论知识,推导出阀口孔径d的计算公式,结合阀芯组件在电磁调节阀中的运动规律,从而推导出磁间隙L确定的方法。通过建立线圈的数学模型,并利用该模型对线圈参数进行设计计算,根据计算结果来确定合适的线圈参数。本文所述的电磁调节阀结构参数的确定方法不但能够为电磁调节阀的结构设计提供理论依据,而且能够为解决生产实际问题提供理论指导。     

液压调速阀流场分析

建立液压调速阀动力学模型和内部流道三维模型,利用计算流体动力学(CFD)分析调速阀流场,取得了液压调速阀稳态时内部压力场、速度场的分布规律以及阀体壁面粗糙度对其的影响规律。分析结果表明:出口可变节流孔处压力损失较大,且油液以喷射流形式流出,阀口需采用抗冲刷及高强度材料;阀体壁面粗糙度对压力损失有影响。计算结果与实验结果一致。     

基于PCM数字阀和针形阀的流量调节装置设计

随着风洞高压供气试验对流量调节的指标不断提高,模拟调节阀已无法完全满足试验需求,同时针对目前数字阀存在的不足,设计了一种基于PCM数字阀和针形阀相结合的流量调节装置。该装置先通过PCM数字阀提供基准流量,针形阀再进行微调,从而实现流量调节。介绍了PCM数字阀喷嘴结构的设计、喉道面积的分配和电磁阀的参数计算,以及针形阀流量特性的分析、阀体结构和电动作动筒的设计,提出了流量控制流程和基于非线性自整定的PID调节控制策略。结果表明:该装置的流量调节范围达到了0.1~8.1 kg/s,绝对控制精度优于±3 g/s,相对控制精度优于±0.04% FS,同时具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等特点,可为风洞高压供气试验提供有力支撑。     

用于调节阀的高精度直行程核级电动执行机构

针对工业过程控制系统的调节阀,研制了一种高精度直行程核级电动执行机构.介绍了这一核级电动执行机构的结构和工作原理,并建立了这一核级电动执行机构的模型.使用直行程测试设备,对这一核级电动执行机构的推力、行程速度、基本误差、回差、死区等性能参数进行了测试.通过分析与测试,表明所研制的用于调节阀的高精度直行程核级电动执行机构...