不同开度下球阀管路流场的仿真分析

为研究球阀在不同开度下对管路流场的影响,针对某管路球阀,依据k-ε二方程标准湍流模型,利用ANSYS自带的前处理模块Design Modeler和Meshing建立了球阀管路的二维仿真模型并进行了网格划分。设置不同阀门开度,在FLUENT中进行数值模拟,分析了不同阀芯开度下的阀门内部流场。研究发现阀门开度较小时,阀门内部会产生较大速度梯度和压力梯度,部分位置速度、压力值高于初始值数十倍,其内部和下游管路漩涡较强;随着阀门开度的逐渐增大,节流效应减弱,阀门内部和下游管路漩涡逐渐减小直至消失,速度和压力也逐步趋于平稳。     

稀油站管路系统优化设计及CFD模拟

以稀油站管路系统为例,根据它在正常工作状态下的流场特征,对其管路系统结构参数与压力降之间的关系进行研究,寻求管道系统的最优结构参数,建立管路系统结构参数与压力降之间的数学模型,并利用CFD软件FLUENT对理论计算的结构参数进行数值模拟,将理论结果和模拟实验结果进行对比.结果表明:模拟结果与理论结果吻合较好,证明了管道参数化设计模型的可行性,同时为稀油站及其他液压产品结构设计及优化提供了理论参考.     

基于Fluent流场数值仿真的管路流量计算

利用Fluent三维单精度求解器,对管路内的三维稳态流场进行仿真,利用后处理工具得到管路体积流量,并将Fluent数值仿真计算的体积流量结果与实测结果进行对比,数值仿真计算结果得到实际测量实验的验证。     

不同开度下球阀磨损性能分析

球阀在操作过程中,不同阀芯开度会影响介质的流速,进而影响壁面的磨损速率.建立球阀结构简化模型,设置不同的阀芯开度,对壁面磨损速率和内部介质流速进行数值模拟计算,得到不同阀芯开度下球阀壁面磨损速率分布图和内部介质流速矢量分布图.通过分析确认,随着阀芯开度的不断增大,球阀壁面磨损速率和内部介质流速相继减慢,壁面磨损区域发生变化,磨损面形状由带状变为点状和块状.分析结果对球阀的设计与使用具有参考价值.     

基于数值模拟的某烘干系统排风管路结构改进

烘干系统广泛应用于工农业生产中,其工作性能的优劣对产品质量及系统耗能影响较大。针对某烘干系统存在的阻力大、排风能力低、流量不均等问题,利用流场数值模拟方法,对排风管路进行了建模计算及分析,找出了排风管路所存在的结构问题。对管路进行了改进设计及仿真计算,通过与原有结构的对比分析,发现改进后的管路结构具有阻力小、各路排风流量均衡的优点,同时,可降低运行成本。最后,简单探讨了关于此烘干系统排风管路设计的几个关键问题。为生产实际中排风管路的设计提供了理论依据。     

水压球阀在不同阀口形式下的流体作用力研究

针对水液压直驱球阀,研究了球阀的阀座上是否存在倒角的2种不同阀口形式对阀芯所受稳态流体作用力特性的影响;采用基于COMSOL Multiphysics的CFD仿真的方法,分别对2种阀口形式下,阀芯在不同阀口开度、不同进出口压差下所受稳态流体作用力进行了数值求解,并对比了2种阀口形式下的通流流量大小,最后,对仿真结果进行了网格无关性验证。结果表明,阀口形式不同时,阀芯所受的稳态流体作用力的大小和方向不同,阀口的通流流量不同;网格无关性验证仿真结果是可信的,此研究可用于指导直驱球阀的结构优化设计。     

管路增压器腔室流场分析

应用ANSYS软件,根据自激振荡腔室原理,以管路增压器为研究对象,对管路增压器的自激振荡腔室进行了流场模拟。结合结构简化和边界处理,得出了管路增压器的三维流场。本文根据所得腔室流场分布图和压力分布图分析结果,得到了参数变化与增压效果的关系曲线,验证了各组参数组合对增压效果的影响,为管路增压器的优化设计提供了参考。     

基于CFD方法的钻井液锥阀流场模拟及结构分析

本文基于计算流体力学方法,采用幂律流变模型和RNG k-ε湍流模型对钻井液锥阀阀口处的内部流场进行数值仿真计算.通过对流场内流线形状、压力和流速的大小及其分布情况进行分析,着重研究了阀芯半锥角、阀芯结构、阀座倒角等对锥阀流场的影响.研究结果对以钻井液作为介质的液压锥阀的设计和优化具有一定的借鉴意义.     

基于CFD的分析叉车配管系统中弯头对管路的影响

弯头是叉车配管系统的重要组成部件,是产生故障的主要因素之一,采用CFD法研究带接管弯头的流场分布对管路设计来说非常必要。研究表明弯头对管路在油液速度、压降损失和管壁压强等方面有重要影响,在设计中必须高度重视。     

基于Fluent的电磁卸荷阀主阀流场数值仿真分析

利用流体仿真软件Fluent建立了乳化液泵站电磁卸荷阀主阀的二维网格仿真模型,并利用建立的模型对主阀内的流体运动流场进行了仿真,得出在开口度不同以及压差不同时,主阀腔内流体的速度分布云图以及压力分布云图。通过分析得出：在一定条件下,主阀开口度越大,阀口拐角处的压力损失越少,流体流经阀口的流速越慢;流体的最大流速均出现在阀口处,主阀入口压力越大,流体流经阀口的流速越快。增加节流口,可减少工作介质对阀口产生的瞬间冲击、阀芯的振动、气蚀损害,可提高电磁阀的使用寿命。     

阀门开度对环状流结构的影响研究

研究环状流在阀门中流动结构的变化对石油水环运输稳定性具有重要意义。采用VOF模型与CSF模型进行油水环状流在球阀内的流动模拟,比较不同阀门开度对环状流结构的影响,结果表明,球阀的开度越小,对环状流结构影响越大,并容易导致环状流失稳。     

基于CAN总线的多通道开度阀控制系统的设计

针对现有电动阀门控制系统可嵌入性差的问题,设计了一种基于CAN总线的网络化、多通道、开度型阀门嵌入式控制系统。其中,上位机主要用于下达各阀门开度等控制指令并同时监测其工作状态,而下位机采用双MCU架构,主MCU用于控制各阀门的开度大小,从MCU负责采集开度反馈电流以实现闭环控制。下位机采用了模糊PID算法进行控制参数的动态整定,可满足阀门在不同工况下的控制精度要求,并通过OLED屏显示各通道阀门的实际开度值。实验表明,该控制系统运行稳定,能实现对多通道开度阀的精准控制,控制精度在0.6%以内,并支持远程上位机控制和现地控制等多种工作模式。     

基于顺序阀的顺序控制回路故障及对策分析

顺序控制回路是液压系统中常用的基本回路,利用顺序阀可以很方便的实现压力控制下的顺序动作。本文对压力顺序控制回路实现过程中出现问题原因进行具体分析并提出了解决对策。     

液压管路不锈钢滤芯使用寿命的研究

采用CFD软件对润滑油站液压管路所使用的不锈钢滤芯在不同的孔隙率下进行数值模拟,根据模拟结果建立滤芯孔隙率与压降关系曲线,以及在杂质颗粒堵塞滤孔后引起的滤芯渗透率的变化,间接地研究滤芯孔隙率的变化与使用寿命之间的关系,从而推导出在理想情况下滤芯使用寿命的数学模型,为滤芯产品选型和生产提供参考依据。     

基于小波包分析和优化KNN的电动开度阀故障检测方法

针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor, KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波包节点的能量值与其重构信号的时域特征参数。根据Pearson系数筛选出两种与能量强相关的故障特征参数：峰峰值与均方根,并将两者作为KNN算法的样本评价指标;通过对评价指标进行加权优化了KNN算法的距离计算公式,分别在MATLAB和实验样机中进行故障检测测试,对应最高分类准确率分别为92.5%与86.7%。结果表明：实验测试与仿真分析具有较好的一致性,该故障检测方法的优势在于计算量小、故障识别率较高,并能有效地应用于以MCU为核心的电动开度阀控制系统。     

挖掘机多路阀回转联阀口流场仿真分析

针对挖掘机多路阀回转联阀口部位采用CFD仿真的方法对阀口流道进行数值模拟。在Fluent软件中采用基于压力基求解模型、绝对速度公式方法和Realizable κ-ε湍流模型对多路阀回转联阀口流场进行稳态数值模拟,分析不同阀口开度、入口速度和出口负载下的速度和压力仿真云图,得到具体影响效果,并进行了相关的试验。结果表明:阀口开度的改变会显著影响阀口处流体的速度场和压力场的分布,阀口对流体具有节流作用,阀口开度越小节流作用越大;入口速度的变化对流体的速度场和压力场的分布影响不大,但是会明显影响流体的速度, 而对于压力大小的影响较弱;在 Fluent 仿真软件中,当设定边界条件为速度入口和压力出口时,对于出口压力,只改变压力的大小,对压力场分布基本不产生影响,最后通过试验验证了仿真的正确性。     

基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法研究

受液压阀门工作状态推力扭矩转换关系的影响,导致阀位开度控制偏差较大。为提高阀门阀位开度的控制精度,提出基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法。根据液压阀门的具体结构分析阀门开度控制时的影响因素,以此确定了当前阀门的工作状态,基于分析结果,结合LoRa技术设计用于阀位开度控制的自动化控制方法,确定阀位开度控制流程,基于PI控制原理完成构建模型中的开度控制器设计,并在其中引入OF控制器实施修正PI开度控制器的控制偏差,以此实现液压阀门阀位开度自动化控制。实验结果表明,使用该方法开展阀位开度控制时,控制效果好、性能高。     

基于Fluent的不同阀芯与阀体组合的数值模拟研究

从理论上分析液压节流阀的最佳结构形状,利用Fluent软件对不同结构阀芯与阀体组合形式内的流场和压力梯度进行分析。分析得出:单独改进阀座或阀芯时,阀芯对内部流体流动影响较大;在所建立的模型中,双锥面阀座与单锥面阀芯结构的组合阀内流体流动最稳定。     

不同开度下多层套筒调节阀流道流动特性分析

通过数值模拟方法对工业系统中的多层套筒调节阀进行了全面地研究和分析。通过仿真分析评估了该阀门的降压特性、速度特性、湍动能变化规律和空化特性。结果显示,该阀门具备出色的降压和流量控制能力。然而,在高开度时存在流量超过设计范围的潜在风险。此外,观察到阀门不同位置的湍动能变化规律存在差异,特别是第三级套筒位置的湍动能波动较大,这可能导致高剪切力的流体对壁面造成损伤。同时,空化特性分析表明,开度变化对阀门不同位置的空化程度产生不同影响。此外,当气相含量较高时,对阀门壁面的损伤更为严重。综上所述,本文研究结果为该阀门的设计和优化提供了重要参考。