V型液压阀口节流特性多目标优化

提出了用来衡量V型节流阀口节流特性指标:等效水力直径曲线Dh2的斜率dV2、阀口压降分配系数k、节流空化指数曲线σ2-X的值σ2A1in、σ2A1out。利用正交试验设计结构参数样本,运用模糊隶属度分析方法得到了节流特性较优的节流阀口结构参数组合。与初始的节流阀口结构相比较,其中dv2相对初始结构提高了177.19%;阀口压降分配系数k增加了149.98%,使阀口压降过分集中得到了缓解;空化集中截面A2附近的空化指数σ2A1in,σ2A1out分别下降了0.31%和14.99%,在一定程度上减轻了V型节流阀口的空化现象。     

阀口形状对套筒调节阀调控特性的影响

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。     

沥青摊铺机系列讲座(六)摊铺机常用液压元件原理和构造

5．流量控制阀流量控制阀是依靠改变阀口通流截面积的大小或通流通道的长短来改变液阻,控制通过阀的流量,达到调节执行元件运行速度的目的。常用的流量控制阀有普通节流阀、调速阀等。 (1)普通节流阀普通节流阀的结构如图20所示,这种节流阀的节流通道是呈轴向三角槽式。油液从进油口P1流入,经孔道a和阀芯2左端的三角槽进入孔道b,再从出油口P2流出。通过调节手柄4使推杆3推动阀芯2作轴向移动,改变节流口的通流截面积来调节流量,阀芯2在弹簧1的作用下始终贴紧在推杆3上。     

阀口形状对多路阀静态性能的影响研究

节流阀口的形状对多路阀的性能有重要影响,以某型多路阀铲斗联的节流阀口形状为研究对象,采用将节流阀口形状转换为过流面积曲线的方法,仿真研究了不同节流阀口形状对多路阀流量特性、压力特性、速度刚度和液压缸速度等静态性能的影响。仿真结果表明,节流阀口形状所转换的过流面积曲线斜率大小直接影响多路阀的微调特性和缓冲能力,为多路阀节流阀口形状的设计与优化提供了理论参考。     

分流集流阀中节流阀口的过流面积分析

以分流集流阀中的固定节流阀口为分析对象,根据渐扩型节流槽和等截面节流槽的计算准则,分析不同形状下阀口等效过流面积的数学公式。运用MATLAB编程计算得出阀口过流面积。分析不同形式节流槽过流面积的特点,比较其对系统流量特性的影响,为分流集流阀中节流阀阀口的设计选取提供参考。     

调压阀流体空化特性仿真及影响因素分析

针对船用二级调压阀空化问题,建立流域瞬态仿真模型,结合Singhal空化模型和标准k-ε湍流模型对调压阀流体空化现象进行数值模拟,通过流场气体体积分数分析,得出了流体空化强度及分布形态的演变规律,通过流体速度场和压力场分析,阐明了空化演变过程调压阀流场特性,进而研究了开度、流量和背压对调压阀流体空化现象的影响规律.结果...     

滑阀V形阀口漩涡空化数值仿真分析

使用大涡模拟法(LES)模型、Mixture多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型对滑阀V形阀口空化流场进行了数值仿真模拟。分析了V形滑阀在不同出口压力下的速度云图、压力云图和空穴形状,讨论了其中空化产生机制。结果表明:V形滑阀中空化主要分布在阀口上半部分和阀口后的阀腔中,阀口中的空化由流体漩涡运动的低压引起,阀腔中的空化由流体漩涡运动造成的压力脉动引起;无空化时阀腔中各处压力脉动主频一致,主频随入口压力降低而增大,空化出现后会破坏压力脉动的周期性。     

节流槽形式对滑阀空化流场的影响

为了提高采煤工作面液压支架推移拉架准确度,降低空化现象对控制滑阀性能的影响,采用Pumplinx建立了不同节流槽形式下滑阀内部流体域动态模型。仿真分析了不同节流槽形式滑阀在不同开度时,压力场和空化分布以及气体体积分数的变化趋势。结果表明:不同节流槽形式对滑阀内部的压力分布和空化分布具有不同的影响;气体体积分数随着阀口开度的增大,呈现先稳定波动然后陡增最后在阀口完全开放后迅速降低的现象;交错分布形节流槽空化剧烈起始位置为4.5 mm,最大气体体积分数约为0.12,相较于其他槽形明显降低。     

锥形节流阀中背压对空化流场的影响

对锥形节流阀进行了流场模拟及其特性研究,分析了流道背压对锥形节流阀流道内压力、速度和空化区域分布的影响。研究结果表明:锥形节流阀阀腔内节流口后部区域,流体流速增高、压力降低,是空化发生的主要区域。随着背压的减小,空化区域不断增大,空化强度增强。背压越小,空化区域越靠近阀座壁面,空化强度越大。研究结论可为工程人员设计高性能液压阀提供了理论依据。     

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。     

管道节流过程中气蚀的数值模拟

应用数值模拟的方法,对流体在圆形、六边形、正方形、渐缩及渐扩几种不同几何形状和尺寸的节流管道中流动时所产生的气蚀现象进行数值计算,模拟流体在管道节流过程中气蚀的发生过程,分析不同节流断面形状节流管道的含气量分布、沿程含气量、沿程压力变化等规律。数值计算的结果表明,在所计算的不同断面形状节流管道中,渐缩形节流管道中气蚀发生的区域最小。同时,还对具有较好气蚀特性的几种不同长度渐缩形节流管道进行模拟计算,结果显示,节流段长度对气蚀的存在区域有重要影响,随节流段长度的增加,气蚀区域向下游的发展范围逐渐加大。此外,对各种断面节流管道中气蚀产生的位置进行预测,并对气蚀形成的机理及影响因素进行分析。     

2D伺服阀矩形和弓形先导级气穴特性及影响因素

二维(2D)伺服阀因其阀芯集旋转和平移运动于一体,且具有先导控制和功率放大的特性,被广泛应用于航空、军工等领域的液压系统中。由于伺服阀先导级的节流口面积非常小,流体流经此处后会因压力骤降而产生气穴现象,将直接影响伺服阀的工作特性。利用Fluent软件,在不同的阀口开度、敏感腔体积、入口压力下,对矩形和弓形2D伺服阀的先导级阀口和流道进行了两相流仿真。结果表明:矩形和弓形先导级阀口均存在一个最佳开度,对气穴现象的抑制能力最强;矩形先导级结构内的气穴现象,受敏感腔体积变化的影响较明显;入口压力越大,敏感腔体积越大,气穴现象越显著,先导级内气体含量越多。     

不同开口度下的煤矿水液压安全阀的气蚀特性

针对煤矿水液压安全阀存在的严重气蚀问题,建立双排阀口的CFD模型,分析了不同启动次序和开口度的阀腔气相体积分数和压力分布云图,并得到其影响规律及最佳的阀口开启次序.研究表明:3种开启方式下,开口度为0.8～1.2 mm时气蚀均较为严重;同步开启时,综合抗气蚀效果最差,开口度为0.8～1.2 mm时极易形成涡旋,且对气蚀...     

阀口压差对液压气穴发光的影响

液压系统中的液压油流经节流阀口时，会产生气穴现象，甚至产生发光现象，通过介绍产生发光的原因及影响气穴大小及发光强弱的影响因素，并采用试验验证的方法来检测阀口前后压差的改变对气穴发光的影响，证明了压差是影响发光的因素，并且随着压差的增大气穴发光现象更加严重，从而找到减弱气穴发光的方法。     

水液压节流阀流场仿真及与AMESim仿真的比较分析

为了对纯水液压节流阀的流场特性进行分析,建立了节流阀流道内流场的Fluent模型,仿真分析得到了流道内流场的速度、压力等物流量的分布。结果表明,阀腔内会产生回流和漩涡,随着阀口开度的改变,漩涡强度也会发生变化,流量与阀口开度呈一定的线性关系。通过与AMESim仿真结果进行比较,验证压电驱动节流阀仿真模型的准确性,为节流阀的设计和性能优化提供了依据。     

基于Fluent的挖掘机多路阀动臂联流场分析

针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题，应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论，利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中，节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析，得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1～4 mm时，压差与速差同时发生突降现象，并且液动力的变化较大，容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明，通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析，所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据，从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。     

Experimental investigation of a cavitating Venturi and its application to flow metering

An experimental investigation has been carried out to evaluate the performance of a cavitating Venturi flow. For that purpose, a closed loop circuit with a centrifugal pump and a transparent asymmetric converging-diverging test section has been built which allows to set the pressure level and the flow rate. The system is instrumented with several pressure sensors and temperature probes that are continuously monitored during the tests. The experiments have consisted in generating non-cavitating and cavitating flows inside the Venturi under controlled conditions. The obtained results, which have been characterized as a function of the Venturi's discharge coefficient, pressure ratio and pressure loss coefficient, are in good agreement with previous studies carried out with standard Venturi geometries, specially under non-cavitating flows. The Venturi's performance under cavitation flows has been found to be dependent on the Venturi's inlet pressure and similar to a chocked flow condition with constant volumetric flow rate. On the basis of these observations and the analogous behaviour with compressible gas nozzles, a new flow coefficient has been derived which remains constant at any cavitating regime. Thus, this coefficient permits to use a Venturi as a flow meter on cavitation conditions.     

791翼型非定常空化流动数值计算研究

采用DES湍流模型对791翼型在2°攻角及雷诺数为2.1×105的来流条件下,空化初生以及片状空化阶段三维非定常流动的结构进行了数值模拟,初步揭示了其流动特征。在空化初生阶段,空化初生的起始位置位于翼型最大厚度处,且展向外缘处的小空泡脱落呈周期性变化。片状空化空穴U型结构演变阶段,其空穴长度演变呈现出回缩-生长-回缩的明显特征。片状空化空泡脱落时,在指向翼型前缘发展的回射流和指向翼型展向中间截面的侧向射流相互耦合下,U型结构的两侧中部部分空泡开始脱离主体,向中间截面流动。U型结构两侧上的回射流是导致U型空穴回缩的主要原因。     

A study of the relation between nozzle geometry,internal flow and sprays characteristics in diesel fuel injection systems

This study examines the influence of geometry on the internal flow and macroscopic behavior of the spray in Diesel nozzles. For this investigation, two bi-orifice nozzles were employed : one cylindrical and one conical. The first step is to use a non-destructive characterization method which is based on the production of silicone moulds so that the precise internal geometry of the two nozzles can be measured. At this stage the nozzles have been characterized dimensionally and therefore the internal flow can be studied using CFD calculations. The results gained from this experiment make it possible also to ascertain the critical cavitation conditions. Once the critical cavitation conditions have been identified, the macroscopic parameters of the spray can be studied in both cavitating and non-cavitating conditions using a test rig pressurized with nitrogen and with the help of a image acquisition system and image processing software. Consequently, research can be carried out to determine the influence that cavitation has on macroscopic spray behavior. From the point of view of the spray macroscopic behavior, the main conclusion of the paper is that cavitation leads to an increment of the spray cone angle. On the other hand, from the point of view of the internal flow, the hole outlet velocity increases when cavitation appears. This phenomenon can be explained by the reduction in the cross section of the liquid phase in the outlet section of the hole.     

低压下锥阀振荡空化的可视化试验研究

锥阀是压力控制阀中常用的阀结构形式,其阀芯的轴向振荡直接影响着压力控制阀的调压精度和工作稳定性。针对先导级锥阀,运用可视化的试验方法,研究锥阀在弹簧预压缩量不变且开启压力低于2.5 MPa时的阀芯振荡过程和阀口空化现象。结果表明,阀芯的振荡型态与流量密切相关。在流量低于2.0 L/min的失稳振荡现象中,阀芯会撞击阀座,阀口处流场瞬间断流,大量气泡在阀口尾部快速溃灭,并出现明显的回弹现象;在流量高于2.6 L/min的失稳振荡现象中,阀芯不会撞击阀座,阀口处出现有空化和无空化两种情况,且有空化失稳振荡时的阀芯振动和压力波动幅值明显大于无空化时;流量介于2.0~2.6 L/min时,阀芯的失稳振荡处于过渡区间,撞击阀座和不撞击阀座的现象都可能出现。