阀口形状对纯水液压锥阀气穴流场的影响研究

根据纯水液压锥阀的结构特点,在GAMBIT中建立不同阀口形状的纯水液压锥阀模型,并在FLUENT中分别进行求解计算,研究不同的阀口形状对于纯水液压锥阀气穴流场的影响。研究结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实用价值。     

基于Fluent的纯水溢流阀结构设计及优化

针对纯水溢流阀阀芯与阀套存在的气蚀、冲蚀问题，设计一种具备高压引流孔与多级串联阀口结构的阀芯。介绍阀芯与阀套关键配合尺寸的设计思路，利用Fluent简要分析了微射流与冲蚀的发生机制，并推导多级串联阀芯的抗气蚀原理；依据改进阀芯的实际结构推导建立纯水溢流阀的数学模型。为验证改进式阀芯的抗气蚀、冲蚀性能，建立两种阀芯的Fluent流体仿真模型，探究高压引流口与多级串联阀口对气蚀、冲蚀现象的影响机制。仿真结果表明：同等压力等级下，新式阀芯的射束流速更低、气蚀现象更轻，有助于纯水溢流阀长期稳定的运行。     

纯水节流阀口抗气蚀性能实验研究

介绍了纯水节流阀口和气蚀试验模型的设计,实验对比研究了异型纯水节流阀口和常用的锥形节流阀口的抗气蚀性能。在不同的流量、压力和阀口开度等实验条件下,研究了两种不同结构节流阀口的流量-压差特性;对在不同阀口开度和进口压力下阀出口压力脉动进行了频域分析,得出了其相应的临界气穴系数。实验结果表明：采用异型原则设计的纯水节流阀口较常用的锥形节流阀口流量-压差特性曲线的斜率小,即刚度大,临界气穴系数小,抗气蚀能力强,阀口两端能够承受更大的压差。     

煤矿水压安全阀的气穴特性与结构优化

以煤矿水压三用阀中安全阀为研究对象,借助CFD两相流技术对比分析滑阀式安全阀和针阀式安全阀的气穴特性,研究其压力和气穴分布情况,分析安全阀结构尺寸对改善气蚀破坏的影响,并优化滑阀式安全阀流道的夹角,进一步减小气穴现象的发生。结果表明:相对于针阀式安全阀,滑阀式安全阀受到的气蚀破坏较小,当滑阀式安全阀的流道夹角α=45°时,阀腔的气穴强度最低,气穴面积最小,重要阀口处的最大气相体积分数仅为24.5%。优化后的安全阀能够有效抑制气穴的产生,提高安全阀的安全性能和使用寿命。     

纯水液压锥阀气穴流场数值模拟研究

根据纯水液压锥阀的结构特点,在GAMBIT软件中建立纯水液压锥阀模型,并在FLUENT软件中进行求解计算,研究纯水液压锥阀气穴流场.仿真结果表明,锥阀内部气穴发生的位置和程度与压力的分布有直接关系.研究结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实用价值.     

基于FLUENT的2D高频阀气穴现象研究

2D高频阀(简称数字阀)是利用阀芯旋转时阀芯台肩沟槽与阀套窗口组成的阀口周期性高频通断进行工作的.若阀口处存在气穴现象,将会产生噪声、振动,严重时会产生气蚀现象,破坏阀口处流体的连续性,甚至影响阀控缸的工作特性.利用CFD商用软件FLUENT对数字阀内部的流场进行数字计算,主要研究阀口的气穴现象.研究结果表明:数字阀阀口在即将关闭和关闭后一段时间内都会在阀口的低压侧产生气穴现象,即低压侧的阀套主窗口或阀芯沟槽内气穴现象都分成两个阶段,但气穴现象在其内部产生的速度、扩散的面积及持续的时间有所不同.这对优化数字阀的结构,降低数字阀的气穴、噪声,提高数字阀的流量具有参考价值.     

纯水液压锥阀阀口流场气穴的CFD研究

对纯水液压锥阀阀口流场气穴进行了数学建模,并用FLUENT软件进行了仿真分析,从而得到气穴发生的程度与流场压力分布之间的关系.通过分析发现,如对阀座和阀芯的结构进行改进,可以明显减小负压值与气穴发生的程度.     

阀结构对水介质插装阀性能的影响

针对水介质插装阀在高压工况下容易产生气穴、气蚀和噪声的问题,设计不同的阀芯结构以及阀座结构来减小气穴及气蚀现象。通过理论分析得出减小气穴产生的方法,运用FLUENT仿真软件,研究不同的阀芯、阀座结构在高压工况下的气穴产生情况。结果表明:带有倾角的二级节流口具有较好的抗气穴特性,椭圆形阀芯能够降低压降集中;椭圆状阀芯与带倾角的二级节流口相配合时,气穴发生的程度相对最小。研究结论为设计水介质液压阀提供参考。     

基于ANSYS的液压锥阀流场分析及结构优化

阐述液压锥阀阀口产生气穴现象的原因及影响因素,建立液压锥阀的几何模型和数学模型,采用ANSYS软件对优化前后的液压锥阀阀口进行流场分析,得到阀口流场的压力分布图和速度矢量分布图.分析结果表明:采用二级节流并在阀芯及阀座的关键部位以过渡圆弧代替直角的锥阀结构,可以减小锥阀过流缝隙前后的压差,有效降低锥阀阀口气穴发生的可能性,并减小了噪声、振动和能量损失.     

动座式节流阀阀口特性仿真与试验研究

结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级阀口结构可有效降低主阀口的工作压差及液动力,减少阀口的气蚀,能有效地提高节流阀的工作性能和使用寿命。     

空蚀空化现象与液压系统新进展

本文重点讨论水为介质的空蚀空化现象、空蚀空化现象的形成机理、影响因素以及空蚀空化现象在液压系统中的危害和一般的减史措施。对于液压系统中存在的空蚀空化,可以由水和油作为介质以相似比来推得。     

水基液三螺杆泵动态数值分析

为开发输送水基抗燃液压液的三螺杆泵,测量了水乙二醇难燃液压液黏温特性曲线,建立了三螺杆泵三维模型,进行了CFD数值分析和试验验证。CFD仿真计算时,为避免网格数量过多或出现负体积而无法保证实际啮合间隙问题,采用SCORG软件对泵内流道进行了共形结构网格的划分,并结合Pumplinx软件进行数据后处理。研究表明:采用动态数值模拟方法的仿真结果与实验结果吻合良好,并对32号液压油与水基液压液输送特性进行了对比分析,得出了主杆扭矩和泵泄漏量随液压介质温度变化关系图;水基液压液相较于滑油更容易产生气蚀,气蚀主要发生在泵进口腔,气蚀现象随着密封腔压力上升而渐减小,泵转速越高,空化气体体积分数越大;泵出口压力越小,空化气体体积分数也越大,随着出口压力的增加,转速对空化气体体积分数的作用越不明显;水基液三螺杆泵工作时更容易发生油膜破损,经流固耦合分析,油膜所承受最大应力为4. 369 9 MPa。     

基于Fluent的数字式水压溢流阀研究

介绍水液压传动的关键技术,根据数字阀的特点设计数字式水压溢流阀。建立其阀口气穴流场的数学模型,并用Fluent软件进行仿真分析,仿真结果为溢流阀的结构改进提供理论依据。     

煤矿水压安全阀异形阀腔瞬态空化特性研究

安全阀是煤矿液压支架水压化的关键元件,但由于水介质的汽化压力较高,导致液压元件在节流口处易产生空化。为了深入研究煤矿水压安全阀异形阀腔瞬态空化流场分布,通过Fluent软件,对简化后的安全阀异形阀腔流场分别进行网格和时间步长独立性验证,确定了网格数量与时间步长后对异形阀腔流场进行瞬态分析。通过瞬态模拟仿真结果可知：流场内部存在着一定的周期性空化流动,湍动能条带的前、后端处促进了空化云团的产生、发展和溃灭,空化周期的变化规律和湍动能值的变化趋势相反。速度漩涡和由高速射流区产生的湍动能条带是影响周期性变化的重要因素。     

空化作用及气泡行为轨迹观测研究进展

随着对空化现象的不断探索，已经有较多研究结果表明空化作用对摩擦副的减摩抗磨性能有促进作用，但由于空化现象的复杂性及难以直接观测，目前对其机理尚未取得共性结论，仍须进行深入研究。通过概述近年来对空化现象所做的相关研究，归纳气泡在溃灭过程中对壁面的空蚀损伤机理等，引出三种适用于基体表面的热门减摩方法，包括表面微织构、表面涂层和添加颗粒物。重点综述三种方法在不同结构、材料、形状、尺寸、分布方式等下对空化气泡行为轨迹的影响，以及在与其他效应相耦合下空化效应所起到的减摩效果，对相关研究进行整体归纳，并指出其中存在的问题和不足。最后提出搭建一个自动化试验装置，用于观测模拟水利机械装置工作过程中液体介质接触表面所产生的空化气泡溃灭的过程，填补该过程中气泡行为轨迹观测的欠缺，为表面空化减摩的研究奠定基础。     

海、淡水液压阀的研究

针对海、淡水介质的特点，总结了研制海、淡水液压阀的关键技术问题，分析了其气蚀的特点，并提出相应的预防措施，简要介绍了海、淡水液压阀的国内外研究概况，对适合合于海、淡水介质特笥的液压阀的结构型式和工程材料进行了探讨。