液压锥阀内部流场的三维仿真计算及可视化分析

计算机技术的不断发展和各种计算流体动力学(CFD)计算方法的广泛应用,为深入了解液压阀内部流体的流动状态提供了方便。运用CFD通用软件F luent,以实际液压锥阀为模型,对阀芯在不同开口度、不同半锥角以及不同流量下的流动特性进行了三维仿真计算,并对可视化图形进行了分析。对锥阀的流量系数及阀芯上的压强分布和液动力的计算表明仿真结果与理论计算结果基本一致,为锥阀的优化设计提供了理论依据。     

液压锥阀内部流场的CFD动态仿真

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀,建立三维模型.对锥阀阀芯开启和关闭的运动过程,应用CFD分析软件Fluent进行了仿真计算和可视化研究,给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场分布.对比分析表明CFD动态仿真,可更准确地反映液压锥阀内部的流场情况.     

黏度对锥阀空化动态特性的影响机制

针对黏度对锥阀空化特性的作用机理尚未明确的问题，对水压锥阀及油压锥阀空化射流进行三维动态数值模拟，分析造成其动态行为差异的流场行为，研究黏度对锥阀空化动态特性的影响机制。结果表明，油压锥阀与水压锥阀均同时存在漩涡空化及附着型空化，并且空化诱发机制基本一致。油压锥阀的转捩过程较为缓慢，其漩涡空化结构具有明显的拟序性；而水压锥阀则具有明显的三维特性。水压锥阀空化射流的剪切层厚度仅为0.01 mm左右，阀芯表面的片状漩涡结构源于近壁面剪切效应；而油液射流的剪切层厚度则大10倍以上，油压锥阀近壁面链状漩涡空化与射流核的局部分离流现象有关。在阀芯后沿处，水压射流的近壁面剪切强度是油压射流的3倍，水压锥阀附着型空化卷入部分漩涡空化，而油压锥阀附着型空化则被卷进漩涡空化。     

水压锥阀空化射流流场结构与流量特性的相关性研究

为了研究水压锥阀空化流场与流量特性的相关性,对两种阀座结构的水压锥阀内部的空化射流开展了三维动态流场仿真.结果表明,直角型锥阀和倒角型锥阀均在阀芯后沿存在分离流诱发的附着型空化,在阀口下游有漩涡空化;此外,倒角阀座流道内亦存在分离流现象并形成附着型空化.倒角型流道入口处的分离流造成流体的局部加速,对于0.6 mm开口度...     

基于动网格的液压锥阀动态特性研究

采用动网格技术建立了液压锥阀动态特性分析的三维数值模型,基于该模型对液压锥阀在弹簧力及流体力作用下的开启过程进行了仿真。分析了不同弹簧刚度下,液压锥阀开启过程流量和瞬态液动力的变化情况;对比了仿真得到的稳态流量、稳态液动力与理论计算结果,仿真值与理论值较吻合;得到了弹簧刚度对液压锥阀开启过程中阀芯位移、速度以及加速度的影响规律。仿真结论可以为液压锥阀的设计及优化提供依据。     

黏度对锥阀空化动态特性的影响机制北大核心CSCD

针对黏度对锥阀空化特性的作用机理尚未明确的问题,对水压锥阀及油压锥阀空化射流进行三维动态数值模拟,分析造成其动态行为差异的流场行为,研究黏度对锥阀空化动态特性的影响机制。结果表明,油压锥阀与水压锥阀均同时存在漩涡空化及附着型空化,并且空化诱发机制基本一致。油压锥阀的转捩过程较为缓慢,其漩涡空化结构具有明显的拟序性;而水压锥阀则具有明显的三维特性。水压锥阀空化射流的剪切层厚度仅为0.01 mm左右,阀芯表面的片状漩涡结构源于近壁面剪切效应;而油液射流的剪切层厚度则大10倍以上,油压锥阀近壁面链状漩涡空化与射流核的局部分离流现象有关。在阀芯后沿处,水压射流的近壁面剪切强度是油压射流的3倍,水压锥阀附着型空化卷入部分漩涡空化,而油压锥阀附着型空化则被卷进漩涡空化。     

基于Kriging代理模型液压锥阀抗空化结构优化研究

空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素，其影响原因颇为复杂。针对水液压锥阀内空化问题，利用Fluent中混合模型(Mixture)及标准k-ε湍流模型，对不同阀芯锥角的锥阀进行计算流体动力学(CFD)分析，发现锥角和开度对锥阀内的空化程度有直接影响。将阀芯锥面改为2个不同锥角的锥面，对阀芯结构参数作5水平全因子实验设计，分析出125个模型的气体体积分数，以平均气体体积分数为空化优化设计目标，建立平均气体体积分数与阀芯结构参数之间的Kriging模型，然后采用遗传算法对此模型进行寻优，得到最优的锥阀结构。优化后的锥阀结构对空化有一定抑制效果。     

基于CFD的液压锥阀开启过程流固耦合分析

液压锥阀广泛应用于液压系统的流量、方向控制当中,其开启过程的性能尤为重要。基于动网格技术和流固耦合理论,建立了液压锥阀开启过程的三维流固耦合数值模型,基于该模型对液压锥阀在弹簧力及流体力作用下的开启过程进行了仿真。得到了液压锥阀阀芯的运动情况,对比了阀芯稳态位移仿真值和理论值,仿真值与理论值较吻合;在此基础上,得到了液压锥阀开启过程瞬时的流场、阀芯应力分布规律,并分析了阀芯所受应力集中区域应力数值随时间的变化情况,为液压锥阀的设计及优化提供了依据。     

基于CFD的液压锥阀阀芯启闭过程的液动力分析

液动力是设计、分析液压控制阀及液压系统考虑的重要因素之一.文中采用动网格技术,利用UDF功能给定阀芯不同的运动速度,仿真研究了不同阀芯速度以及不同边界条件的锥阀阀内的流场,分析了插装型锥阀在开启和闭合工作过程中不同的边界条件下阀芯所受的液动力.所进行的研究工作对于系统建模分析和锥阀液动力的补偿研究提供了依据.     

基于CFD的液压锥阀动态和静态性能研究

对液压锥阀的内部流场采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法进行数值模拟,通过移动网格技术,研究锥角大小和阀芯圆周直径以及同一调定压力下不同额定流量对锥阀芯静态和动态性能的影响,其次计算了阀口倒角对锥阀性能的影响.结果表明:阀芯圆周直径B值对锥阀动、静态特性有较大影响,当B=15mm时,锥阀的动、静态性能都较好,且对于同一种阀芯结构,随着额定流量的增加,锥阀的静态调压偏差增大,即开启比降低,而合适的阀口倒角长度可以有效提高锥阀的开启比5%左右.     

基于计算流体动力学解析的液压锥阀噪声评价

结合试验结果和计算流体动力学的解析结果，研究液压锥阀的噪声评价方法。对Oshima和Ichikawa试验所用的液压锥阀进行计算流体动力学解析，得到流入和流出两种工况下，对应不同的锥面夹角时阀座上的压力分布和速度分布。
对压力和速度进行积分加权分析，结合前人试验所得液压锥阀噪声特性，找到一种基于压力分布和漩涡脱离回流的液压锥阀噪声特性评价方法。应用该方法对实际液压锥阀进行噪声评价，评价结果与试验结果一致，证明了该方法的可行性。     

插装型液压锥阀内部流场的数值模拟及可视化分析

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀，依照实际所用阀的结构和参数，分别对简化为轴对称的二维流场模型和不经过任何简化和近似处理的三维面对称流场模型两种情况，应用CFD分析软件nuent，进行了仿真计算和可视化研究，给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场和流线图。对比分析表明，采用基于三维流场的可视化分析，可更清楚全面地反映锥阀内部的复杂流动情况，为从机理上分析锥阀内部流畅和能量损失及流道结构的优化设计提供了更充分的理论依据。     

液压锥阀内部流场的可视化分析

利用Fluent计算流体软件对液压锥阀的内部流场进行分析,经对阀芯不同开口量的可视化分析,采用标;住紊流模型模拟了内部流体的流动状态及漩涡的产生区域,并对其稳态液动力进行了分析,可为阀的整体性能和结构优化提供参考依据：     

基于CFD的液压锥阀结构特性分析

针对液压锥阀复杂的结构,各参数对其性能影响的不确定性,采用计算流体动力学(CFD)方法对锥阀阀腔内的流场进行了求解,得到了不同结构下不同开口度对应的流量系数与液动力值.通过分析可知:当锥角为90°,阀芯入口圆周直径为16mm或16.5mm时,模型结构达到最优化.     

插装型液压锥阀流场与气穴仿真研究

以插装型液压锥阀为研究对象,研究了几何结构参数及边界条件对锥阀流场及气穴现象的影响。按照实际使用中的插装型液压锥阀的参数,建立了锥阀的几何仿真模型,利用FLUENT软件多相流模型对插装型液压锥阀内的流场及气相分布情况进行了仿真计算,并与修改阀芯几何结构进行对比。研究表明:增大阀口开度,增大出口压力,并对阀芯结构进行修改后,插装型液压锥阀阀口气穴现象均可有效减弱。     

基于CFD的水液压锥阀结构优化及流场分析

锥阀作为液压控制元件的一种主要结构形式,其结构及内部流场分布直接影响阀的性能。该研究采用GAMBIT建立两种不同结构的水液压锥阀模型,并采用FLUENT软件对其内部流场进行仿真分析。仿真结果表明,优化后的水液压锥阀进出口压差减小,有效抑制气穴的产生, 降低振动和噪声,减小湍动能损失,其整体性能优于传统结构的水液压锥阀。     

插装型液压锥阀内部流场的三维动态仿真分析

按照实际使用的插装型锥阀的参数,应用CAD软件建立了锥阀的三维几何模型。采用动网格技术,对锥阀阀芯在静止和运动两种状态时阀内的流场进行了数值模拟和可视化分析。且在仿真过程中,使用了自适应网格技术,有利于提高解的精度。所进行的研究工作为以后对阀的设计和性能优化提供了依据。