液压滑阀流动特性分析

为研究液压滑阀的流动性能,采用计算流体动力学(CFD)方法,应用Fluent软件,对不同开口量的滑阀进行仿真,得到阀内流体的速度、压力分布图、流量特性曲线及滑阀稳态液动力。结果表明:流体流经滑阀阀口时,射流角随阀开口量变化,存在附壁流和自由流两种流动状态;阀口流量系数不是常数,在附壁流与自由流状态切换位置,流量系数发生突变,使阀的流量特性变差;稳态液动力随开口量增加而增大,但在自由流和附壁流状态下变化规律不同。研究结果为不同结构形式滑阀的优化设计及试验提供了理论依据。同时将可视化的仿真结果应用到理论教学中,拓宽了现有的教学方式,加强了教学与工程应用之间的有机结合。     

液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究

在中、高压系统中,节流作用使油温升高很快。油温升高使阀心受热膨胀,阀套与阀心间的配合间隙减小, 阀心有可能被卡死在阀套里。针对使用过程中因节流发热而发生的阀心卡死现象,建立了计算流体动力学 (Computational fluid dynamics,CFD)二维模型。对不同工作压力、不同径向间隙、以及不同开口的间隙内温度分布进行了解析。得到了各种情况下径向间隙内的温度场分布,并对计算结果进行了分析,得出工作压力、径向间隙和开口大小对径向间隙内温度分布的影响,为滑阀设计提供了理论参考。     

伯努利效应引起滑阀阀芯径向力的研究

运用CFD软件Fluent对液压滑阀内部流场进行可视化分析,详细研究了阀芯受径向压力分布情况和影响因素。计算发现,径向压力分布与阀口开度、入口流量、环割槽深径比、进出口油道的轴交角都有密切的关系。阀口开度越大,径向压力波动越小;入口流量越大,环割槽深径比越小,径向压力波动越大;与进出口轴交角为0°和90°相比,进出口轴交角为180°时x=0截面的径向压力分布更平稳。同时,通过伯努利效应对入口中心截面处阀芯周向压力分布及阀芯轴向分段建立压力方程,通过理论分析验证了仿真模型和结果的可靠性。最后分析了径向力不平衡产生的卡紧力及径向稳态液动力的分布及其影响因素。     

基于Fluent的液压滑阀内部流场的数值模拟

利用FLUENT软件对滑阀内部流场进行模拟,得出阀芯壁面压力分布情况;并据仿真结果对进口节流式滑阀的流量系数和阀芯所受的稳态液动力进行了分析研究,为滑阀的设计和性能优化提供了依据.     

滑阀液动力研究及结构分析

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。该文采用理论推导与CFD结合的方法,利用流体分析软件FLUENT进行不同开口度下的仿真实验,仿真研究了不同开口度以及不同边界条件的滑阀阀内的流场,分析了出口节流滑阀阀芯所受的最大液动力,并提出了优化方法。所进行的研究工作对于系统建模分析和滑阀液动力的补偿研究提供了依据。     

液压滑阀卡紧现象的理论分析和解决方案

本文推导了滑阀阀芯与阀套的滑动副之间压强随间隙大小的变化规律,分析了滑阀卡紧力的产生机理,说明了阀芯"卡死"的原因,并提出了相关解决方案.     

基于FLUENT的滑阀液动力研究及结构分析

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。文中采用理论推导与CFD结合的方法,利用流体分析软件FLUENT进行不同开口度下的仿真实验,仿真研究了不同开口度以及不同边界条件的滑阀阀内的流场,分析了出口节流滑阀阀芯所受的最大液动力,并提出了优化方法。所进行的研究工作对于系统建模分析和滑阀液动力的补偿研究提供了依据。     

液压滑阀高压空化流动特性的数值研究

采用数值模拟方法研究液压滑阀内的高压空化流动特性,分析了进口压力的改变对液压滑阀内的高压空化流动特性的影响。结果表明:在高压入口条件下,液压滑阀节流槽区域内及其出口处存在多个空化区域。随着进口压力的增加,液压滑阀内的空化流场会从稳态向非稳态转变;当液压滑阀内的空化流场处于非稳态时,其空化流动结构的变化具有明显的周期性,可明显区分出空化初生、发展和衰退阶段。进口压力越高,节流槽出口处的空化区域和强度越高,空化流动周期性变化的时间越短,且会出现云空化脱落现象。     

液压滑阀内部温度特性的研究

在中、高压系统中,由于节流作用,油液流过滑阀的阀口时会发热使得油液温度升高,影响油液及系统的性能。针对油液流经节流口发热这一现象,进行了理论分析,并利用NHT(Numerical Heat Transfer,数值传热学)方法对滑阀内部的温度场和流场进行了三维数值模拟,对不同入口压力和阀口开度的滑阀温度场进行了解析。数值计算结果表明：油液流过节流口时温度升高主要源于黏性力做功导致的黏性耗散,且黏性耗散主要发生于阀口后方速度变化率非常大的涡旋区,并得出了工作压力和不同阀口开度对阀腔内温度场的影响,为滑阀设计提供了理论参考。     

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。     

面向多学科交叉的液压滑阀动态数字化建模

为了解决工程机械复杂工况下难以准确建立液压滑阀动态模型的问题,提出了面向多学科交叉的液压滑阀数字化建模方法。考虑内部流体动力学对滑阀系统的影响,利用CFD方法对滑阀工作时的内部动态耦合过程进行了解析,分析了滑阀动态工作过程中过流截面面积、流量系数、液动力随阀芯位移的变化规律,并将它们作为滑阀数字化设计系统的边界载荷和输入参数。同时,在流体动力学解析模型的基础上利用AMESim搭建了基于功率键合图的液压滑阀工作模型,对滑阀进行了数字化设计,分析了不同的结构和系统参数设置对滑阀性能的影响。最后,进行了液压滑阀的台架实验,验证了仿真模型的正确性。     

三级同心液压溢流阀噪声特性的CFD分析

为了改善广泛应用的三级同心溢流阀的噪声特性,按照实际阀的结构和参数,建立了锥形主阀内部流场的三维模型,应用计算流体动力学计算软件Fluent,对三级同心溢流阀模型的多种工况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、压力场分布图.在可视化分析的基础上对阀芯的结构做了改进,对比了3种结构不同阀的内部流场特性.结果表明,改进结构后流场中漩涡区的分布减小,最低压力得到提高,降低了气蚀和噪声发生的可能性.此研究工作为流道结构的优化设计提供了理论依据.     

液压调速阀流场分析

建立液压调速阀动力学模型和内部流道三维模型,利用计算流体动力学(CFD)分析调速阀流场,取得了液压调速阀稳态时内部压力场、速度场的分布规律以及阀体壁面粗糙度对其的影响规律。分析结果表明:出口可变节流孔处压力损失较大,且油液以喷射流形式流出,阀口需采用抗冲刷及高强度材料;阀体壁面粗糙度对压力损失有影响。计算结果与实验结果一致。     

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.     

水压滑阀流场的CFD解析

利用CFD(Computational fluid dynamics)软件对水压滑阀流场进行了数值解析.获得了内流场压力和速度分布,对滑阀的流场特性进行了分析,其结果对在水压系统中使用的水压滑阀的设计或改进提供了参考依据.     

高浓度固液两相球阀开启压差特性分析

利用雷诺应力模型和欧拉—欧拉方法对固液隔膜泵出口球阀的开启压差及压力分布特性进行了理论推导与仿真分析,以纯液相压力特征为基础,进一步研究了多参数下高浓度固液两相流进出口压差的变化规律并相应地建立了压差理论及回归数学模型。研究结果表明,球阀出口压力为1.0 MPa,阀球材质为氟橡胶包覆硬铝质芯时,理论分析所得球阀开启所需压差为3.99×105Pa,而球阀开启后,模拟得到进出口压差及轴向液动力迅速衰减,低压力区出现于阀座上下顶角间的10 mm环形阀隙中心区域,其轴向位置随阀口开度增大呈线性下降。当流动介质为高浓度液固两相流时,阀隙内部射流加速段上移至阀座上顶角z=30 mm处,球阀进出口压差达到了单相流压差的8倍以上,并且得到了各物性和操作参数(阀口开度、固相浓度、混合粘度、入口流量等)对压差影响的显著性程度排序。     

基于CFD的压机充液阀流道设计

为提升压机充液阀工作时的通油能力及稳定性,设计全流道的新型导流结构,基于三维计算流体动力学（CFD）方法,分析油液流经充液阀的速度及压力分布规律.结果显示,相同进出口压差下该新结构充液阀比传统形式具有更高的液体更新效率,且作用在充液阀上的油液压力更小,因此更加适用于高压大流量的高端压机.     

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：