气动控制阀流量特性检测系统的研究与设计

气动控制阀的流量特性是阀门设计和使用中的重要参数。传统的气动控制阀流量特性检测方法存在精度低、效率低、可操作性差等缺点。为提高气动控制阀流量特性检测系统的精度、效率和可操作性,采用虚拟仪器技术设计了一套气动控制阀流量特性检测系统。该系统以LabVIEW为软件开发平台,使用Ansys-fluent软件对气动控制阀的流场进行仿真模拟,根据仿真结果实时调整优化试验条件,使流量特性检测结果更加准确、可靠。通过对比实验验证了该检测系统的可靠性和精度,并对该检测系统的可行性进行了分析,为气动控制阀流量特性检测提供了一种新方法。     

叶片减振器比例控制阀动态特性仿真与实验

比例控制阀是叶片减振器的核心部件之一,是减振器阻尼力调节的执行部件。介绍了比例控制阀的工作原理,并基于比例控制阀的结构特点,建立了比例控制阀的CFD模型,分析其流场分布,对其动态特性进行分析,确定其流量与开口度及驱动电流的关系,并通过比例控制阀的试验验证了分析结果的正确性,为叶片减振器的阻尼特性分析及阻尼力控制策略奠定了基础。     

一种旋转阀芯式流量控制阀的内部流场分析

针对某新型压力机研制的旋转阀芯式流量控制阀,为了验证其流量特性是否满足使用需求,建立了该阀的三维几何模型,应用FlowSimulation仿真软件对其内部的流场进行了可视化计算和分析研究,得到了该阀的流量特性曲线.从计算结果可以看出,该流量控制阀具有稳定的大小两种输出流量,且流量曲线线性度好,满足使用需求.     

高调节性控制阀结构设计与分析

针对某冶钢厂的流量控制需求，设计了一种特殊的控制阀调节特性曲线及阀内件流量控制结构，并利用有限元仿真技术模拟分析了不同开度下的流场，得到了控制阀相应开度的阀门流量系数值及调节特性曲线。通过4个开度实况下的体积流量与设计流量对比分析，验证了设计的准确性。结果表明，标准的等百分比和线性调节特性均不能满足用户的调节要求，而特殊设计的调节特性及阀内件结构可满足用户实际的控制需求，达到了设计目标，为具有高调节性的控制阀设计提供了参考。     

气体微流量控制阀结构设计与数值模拟研究

针对现有气态流量控制阀难以满足精细调控的问题进行研究,结合可压缩气体流动原理,设计了一种气体微流量控制阀,并采用计算流体力学(CFD)方法对所设计的微流量控制阀内部流动进行了仿真分析,结果表明:所设计的气体微流量控制阀流量特性与设计曲线相符。该气态微流量控制阀具有微流量精细调节的特点,具有微米级位移稳定高效输出能力,适用于对流量调节性能要求较高的场合,对微流量控制阀高精度稳定调节具有重要意义。     

两种电流变阀的流量控制性能比较研究

电流变液作为工作介质应用于流体控制系统,可通过电流变控制阀对流量和压降进行无级调节,这种新型流体控制阀具有无机械部件运动,可由电场信号直接调节等优点。描述了基于电流变效应的环形式ER阀、平板式ER阀的流量控制性能,在对两种控制阀流量控制方程进行理论对比分析之后,搭建实验系统对它们控制特性进行实验对比分析。     

基于Fluent高压气动驱动系统的仿真研究

为获得某高压气动负载驱动系统的驱动特性,建立其包含储气瓶、控制阀和气缸进气腔的三维模型,基于流场仿真软件Fluent平台,运用动网格技术和UDF实现了该驱动系统的动态仿真,得到三维流场压力、速度等随时间变化和气缸活塞的运动特性。通过改变系统参数,分析了驱动系统的负载驱动特性随储气瓶初始压力、控制阀通径和气缸缸径的变化规律,为驱动系统的设计提供了参考依据。     

超高压隔膜压缩机随动阀工作特性研究

随动阀是保证隔膜式压缩机安全稳定运行的核心部件。基于计算流体力学分析了250MPa隔膜压缩机用超高压随动阀的流场、压力场分布规律，并研究了随动阀内液压油的流动特性以及流量特性。结果表明，随动阀内膜片中心及靠近排油入口附近的液压油压力梯度大，易使膜片产生受力不均。超高压随动阀具备快开流量特性，其压力-流量曲线呈非线性，排油压力升高，流量增加越多。考虑液压油的可压缩性，流过随动阀的出口流量会比不考虑可压缩性减少。     

基于自压力反馈的恒流量控制阀振动研究及仿真

设计了用于固定翼舰载机加油系统的基于自压力反馈的恒流量控制阀,分析了该阀的工作原理,建立了恒流量控制阀的动力学模型,分析其流量特性,并对阀芯振动情况及对流量的影响进行了分析,验证了恒流量控制阀阀芯的运动稳定性。结果表明,恒流量控制阀在给定输入范围内能够很好地保持输出流量恒定。     

一种深海原位激光修复用气体流量控制阀设计与分析

深海原位激光修复可以实现重大深海设施的原位增材修复，具有重要的战略意义与广阔的应用前景。在分析深海原位激光修复用送粉系统工作原理的基础上，设计了一种水深自适应气体流量控制阀。通过海水压力的反馈与弹簧压缩量的调整，实现节流模块阀口压差的稳定控制，保证气体流量稳定；通过可变开度的节流模块，实现气体流量的连续调节。首先，对水深自适应气体流量控制阀的结构及工作原理进行详细设计；接着，对流量控制阀的减压模块阀芯进行静力平衡建模，揭示气体压力调节机制。对节流模块的阀口流量进行建模，说明流量调控原理；最后，开展仿真分析，研究水深自适应气体流量控制阀在激光熔覆过程中气体流量控制的稳定性以及气体流量的调控效果。开展流量控制阀在海水环境压力小范围变化与大范围变化时，气体流量变化的仿真分析。研究结果表明，设计的流量控制阀可以实现流量的连续稳定控制，在深海原位激光修复用送粉系统中具有明显的应用前景。     

插齿机主运动液压系统的仿真分析

以YS51200CNC插齿机主运动液压系统为研究对象,根据经典控制理论建立其控制阀数学模型,基于AMESim及Simulink软件建立液压系统联合仿真模型,并进行联合仿真分析。根据仿真结果,分析控制阀与液压缸间管道长度对液压系统响应特性的影响。利用PID调节器对伺服比例阀阀芯位置信号进行调节,有效地降低了系统的稳态误差,提高了系统的响应速度。     

高液位控制阀节流槽流量特性和稳态液动力仿真研究

节流槽在高液位控制阀实现液位控制功能时起到提高流量和压力控制精度的重要作用,为研究节流槽的流场在开关过程流量、压力的变化规律,掌握节流槽启闭的流量特性和稳态液动力规律,该文通过运用Solidworks软件建模,利用Fluent软件建立标准k-ε湍流模型对节流槽的流场进行了仿真,研究了流体流向为正方向和反方向时的节流槽流场。根据仿真数据,分析了不同切割角的圆缺型节流槽的流量与开度、压力的关系,为节流槽的设计和优化提供了理论依据。     

一种气体燃料电控喷射系统的流量控制研究

针对气体燃料电控喷射系统对气体燃料喷射量的控制精度低以及流量实时连续调节等问题,提出一种基于电磁直线执行器直接驱动菌形阀的燃料电控喷射系统。在MATLAB/Simulink下建立整个系统的控制模型,仿真计算喷射装置在不同升程下的流量特性,同时对其内部的流场进行仿真,研究其在不同的供气压力下的稳态流量。仿真结果表明,系统的流量和喷射装置的升程以及供气压力成近似线性关系。因此可以通过控制升程的大小来实现流量的连续调节,搭建了气体燃料电控喷射系统的流量特性测试试验台。试验测试在升程分别为1~4 mm和供气压力0.02~0.05 MPa时的流量特性,和仿真结果相吻合,验证了模型的正确性,同时为燃料电控喷射系统的应用提供理论基础。     

广义脉码调制控制阀流量压力特性的理论与试验研究

广义脉码调制(GPCM)控制阀是一种组合形式的阀,各基元通过液压集成块连接到一起。流体在液压集成块流道内的运动分布规律是研究液压阀流量控制的关键之一,它决定了GPCM控制阀流量控制的精确度。对GPCM控制阀内部的压力与流量之间的关系进行理论研究,并对它进行了流场的仿真研究,得到了阀节流口压力变化与基元流量之间的关系。研究结果有助于GPCM控制阀时使结构优化设计,使GPCM控制阀具有较好的流量控制精度。     

气动马达控制阀流场的CFD数值模拟

气动马达控制阀是气动马达的关键控制元件,其控制结构直接影响气动马达的动力输出及工作效率。针对气动马达控制阀内部气体流动特性,根据计算流体力学理论,建立了气动马达控制阀的仿真模型,利用动网格和滑移网格技术分析了配气阀在不同工况下进气管流场特性,并计算了安全阀在不同升程的速度场及瞬态流动特性。研究结果表明:安全阀在小升程时,流体局部湍流较强,压力损失严重;随着升程的增大,压力损失减小;配气阀在正转工况下进气管出口处流量及压力均大于反转工况。对控制阀的结构及配气相位进行优化,可以有效提高气动马达的工作效率和输出功率。     

恒流量控制阀的数值模拟和优化设计

针对现有的机械自力式恒流量控制阀进行分析,提出了一种优化设计方案。基于Fluent软件提供的计算方法和物理模型,对优化之后的恒流量控制阀进行数值模拟。结果表明,挡环结构对流量阀的控制性能有重大影响,新的恒流量控制阀阀芯受力-位移特性曲线最大线性误差满足设计要求。     

基于自抗扰控制技术的舰炮随动控制系统

为了提高舰炮随动系统精度和抗干扰能力,弥补传统控制策略的不足,将自抗扰技术应用到舰炮随动系统中,设计了基于自抗扰控制技术的舰炮随动控制器。首先对某型舰炮随动系统进行分析、建立了其数学模型,并对舰炮随动系统扰动特性进行了简要分析,然后针对系统特性设计了自抗扰控制器并进行了参数整定,最好通过MATLAB/Simulink仿真平台对比分析了自抗扰控制和传统PID控制下的舰炮随动系统控制精度和系统抗干扰能力。仿真结果表明,基于自抗扰控制策略的舰炮随动系统能够有效提高跟踪精度和系统抗干扰能力。     

金属带式无级变速器液压控制系统对速比特性的影响分析

以金属带式无级变速器液压控制系统为研究对象,根据"力-位置"控制方式建立了液压控制系统的数学模型.在模型仿真的基础上,对金属带式无级变速器液压控制系统中的夹紧力控制阀的控制压力、速比控制阀的开关频率及其额定流量对速比控制特性的影响,和液压系统液压油泵供油特性在速比变化过程中对夹紧力的影响进行了研究.结果表明,夹紧力控制阀的控制压力和速比控制阀额定流量影响了速比响应时间,开关频率影响了速比瞬态响应品质,泵的供油量影响了速比变化过程中系统压力的稳定性.     

基于Adams和Matlab的发射设备随动系统虚拟样机建模与联合仿真

随动系统是发射设备武器系统的重要部分,随动系统的性能将直接影响防空武器系统的整体作战效果。为提高随动系统的设计效率,采用三维建模软件UG开展某型随动系统的三维模型建模、装配工作。并基于多体动力学分析软件Adams仿真环境构建包含少齿差传动型式的随动系统机械虚拟样机模型,结合Matlab/Simulink仿真平台建立发射设备随动系统控制动态联合仿真模型,并对其进行了实时仿真和分析研究,既可利用该模型指导实际系统中参数的调整,又可以为发射设备随动系统的设计提供可靠的参考依据。     

新型恒流量控制阀的数值分析与实验研究

该文采用RNGk-ε湍流模型和非结构化网格的SIMPLE计算方法,对自行设计的一种机械自力式恒流量控制阀模型进行了三维流动的数值分析;同时还制作了几个特定翼板角度的产品模型,并对其进行了实验研究,其结果与数值分析吻合较好.对比结果表明CFD技术在控制阀产品的研发与优化分析方面是可行有效的;恒流量控制阀产品具有流量控制精度高、机械结构简单等优点,可直接应用于工程实践中.