射流偏转板伺服阀放大级优化设计

鉴于射流偏转板伺服阀在阀类产品相较下的优点以及国内其成品缺乏的现状,提出了其关键结构放大级的优化设计。运用CAD软件对射流偏转板伺服阀放大级流场进行建模,并对其需要设计的尺寸进行多组建模,再运用CFD软件对上一步的模型进行适当的网格划分和流场分析,得到不同尺寸条件以及不同运动情况下的流体压力、速度分布情况。最后将得到的数据进行曲面拟合,并根据分析结果选取良好的工况点,实现参数的优化。     

射流管与偏转板射流液压放大器的模型综述

射流管与偏转板射流液压放大器的模型对射流型电液伺服阀的性能仿真、设计和使用至关重要。虽然,目前还没有准确的数学模型能够对其性能进行描述, 但是有大量的近似模型可供使用。为给射流型电液伺服阀的设计提供一定的理论指导,介绍了六个具有代表性的模型,并对这些模型的应用条件和范围进行了阐述。     

不同分布脉冲微射流对圆射流外部流场的影响

根据圆射流的射流条件建立了流场的CFD模型,并通过计算流体动力学的有限元软件ANSYS,对湍流射流外部流场流动特性进行了数值模拟。通过在外部流场入口处加入脉冲微射流,对原本处于层流状态的射流外层边界层进行扰动并得到模拟结果,从而分析在径向脉冲微射流的影响下,外部流场的变化特性。在改变微射流的脉冲频率的情况下,得到不同脉冲频率下的外部流场流动特性。通过对比,得到的射流流场数值模拟结果与实验结果趋势一致,并且与前人所得实验结果相吻合。     

基于FLUENT的射流管伺服阀前置级放大器流场的数值仿真

利用FLUENT软件对射流管伺服阀的前置级放大器的流场进行数值仿真,获得射流管放大器喷嘴在不同结构参数下的恢复压力和流量,并建立恢复压力和恢复流量的数学模型,为射流管伺服阀的设计及性能预测提供了参考依据。     

射流管伺服阀射流管放大器的流场解析

运用FLUENT软件对射流管伺服阀的射流管放大器进行了三维流场解析,获得了射流管放大器在不同偏转角时的恢复压力和恢复流量,用二次函数拟合获得了恢复压力及恢复流量数学模型,并分析了射流管放大器内流道结构对其静态性能的影响.本研究对于射流管伺服阀的数字化模型构建、设计及性能预测具有一定的参考价值.     

多喷嘴射流泵流场的数值模拟与PIV测量

为研究多喷嘴射流泵性能和内部流场特征,设计了不同结构的多喷嘴射流泵试验模型.采用k-ε湍流模型和壁面函数法对不同参数下的多喷嘴射流泵进行了数值模拟,模拟结果表明,喷嘴数和喷嘴角度及喉嘴距对射流泵工作性能影响较大;在吸入室及喉管入口处湍动能较大.利用PIV系统对不同结构射流泵内部流场进行了三维测量,获得了射流泵对称面流场的速度矢量和湍动能等值线图.试验结果表明,其速度梯度衰减得愈快,工作流体和被吸流体混合距离越短.验证了多喷嘴射流泵可缩短喉管长度.测量结果证明数值模拟的正确性,为多喷嘴射流泵理论研究和合理设计提供了理论依据.     

冷喷涂超音速自由射流流场数值分析

针对冷喷涂技术,喷管内部及出口后的超音速射流流场直接影响喷涂效果,所以对该流场进行研究十分重要.通过建立二维数学模型,采用有限体积法离散控制方程,用simple算法处理压力与速度之间的耦合,对可压缩气体超音速射流流场进行数值模拟分析.获得了气体压力、速度和温度等的分布,分析了激波对流场的影响.比较了不同的入口参数及激波的存在对流场产生的影响.在工程应用中,应该利用膨胀波引起的加速,减小甚至避免激波引起的减速.     

射流管伺服阀滑阀形变对伺服阀性能的影响

射流管伺服阀以抗污染能力强、灵敏度高、失效对中等特点,被广泛应用于航天、航空、船舶等领域.介绍射流管伺服阀滑阀在不同工况下形变对伺服阀性能的影响,建立了滑阀摩擦的数学模型;利用有限元软件ANSYS对射流管伺服阀滑阀形变进行了静力学分析,同时结合AMESim分析了滑阀形变对伺服阀性能的影响;试验验证了射流管伺服阀滑阀在不...     

水压锥阀三维流场的数值模拟

建立了锥阀的三维几何模型,基于RNG K-ε湍流模型,采用SIMPLE算法对两种不同锥角的水压锥阀的三维流场进行了数值模拟分析,总结了不同操作条件下两种锥阀的流场特性。模拟结果显示,锥阀内有明显的双蜗旋流动,出口压力的变化对内部静压力影响显著,而对湍动能的影响则较小。     

基于CFD的锥阀流场解析与结构改造

针对现有锥阀的气蚀、能量损失大、噪声大等问题,对锥阀的结构进行了改进.应用COSMOS/FloWorks软件对锥形节流阀内部流场进行数值模拟.结果显示,改进过后锥阀的上述问题得到了较好的解决,为其它阀的优化设计提供了参考.     

偏导射流式压力伺服阀污染卡滞机制及影响研究

偏导射流式压力阀属于典型的复杂电液伺服系统,服役期间油液污染会引起油液等级增高,造成整阀性能的渐进劣化甚至结束耐久寿命.针对此问题,阐述偏导射流式压力阀工作原理并建立整阀的数学模型;分析污染卡滞机制并建立了偏导射流式压力阀污染卡滞摩擦力模型,同时分析GJB420B中污染等级颗粒数量、直径分布并计算了相应摩擦力数值;搭建...     

PDC钻头设计参数对井底流场分布的影响规律研究

研究PDC钻头井底流场分布规律是提高岩屑运移效率、冷却钻头和抑制泥包产生的有效方法。利用Fluent软件,基于 κ-ε 双方程模型和封闭N-S湍流方程,使用Simplec算法,分析钻头转速、钻井液喷出速度和总流过面积相同时喷嘴数量对井底流场分布的影响。结果表明：当钻头转速从90 r/min增加至110 r/min时,转速增加对井底湍动能及速度的提升效果较为显著;但当转速达到120 r/min时,井底湍动能及速度略有降低,提高钻头转速有利于由外向内清洗钻头表面;当钻井液喷出速度从5 m/s增加至9 m/s时,井底湍动能及速度随射流喷射速度的增加而增加,提高钻井液喷出速度可以使漩涡靠近井壁或钻头体,抑制了漩涡面积的增加,有利于岩屑的运移;在喷嘴总流过面积相同时,减小外侧喷嘴直径,外侧喷嘴个数从3个增加至4个,井底湍动能及速度随之增加,有利于井底岩屑的运移,但导致钻头表面中心的低速区域面积增加,不利于钻头表面的清洗。     

磨料水射流喷嘴结构参数对流场性能影响的仿真与研究

建立后混合磨料水射流喷嘴可视化模型,利用FLUENT软件对喷嘴内固液两相流场进行仿真,分析管嘴内流场的速度以及管嘴结构对它的影响。为了达到理想的速度,混合腔长度应选择高压水喷嘴直径的40倍左右;聚焦管长度在60~70 mm之间最优;综合考虑速度及磨损,锥形角角度应选择在30°~45°之间。     

电磁阀内部流场数值模拟

在液体火箭发动机系统仿真过程中,对于控制发动机脉冲工作的电磁阀,其数学模型建立的准确性将对仿真结果产生很大的影响.本文采用商用CFD软件Fluent,对某电磁阀分别进行了稳态流场和非稳态流场的数值计算.通过稳态流动模拟,得到了电磁阀出口的质量流量和阀门前后压降的关系式.通过非稳态流场的计算,得到了电磁阀出口的质量流量以及阀门前后压降随阀门关闭过程的变化情况,并对流量和压降的这种变化进行了分析.结果表明:使用Fluent软件对阀门内部流场进行数值模拟,较好地反映了其工作状态,是建立电磁阀数学模型的基础.     

射流管电液伺服阀特性分析

针对基于经验和数学推导得出的射流管式电液伺服阀各部分数学关系,得到的动态特性不够精确的问题,分别对射流管电液伺服阀的衔铁反馈组件刚度、力矩马达的电磁力矩以及射流管接收器的流场,运用有限元分析工具得出了具有物理意义的数据,运用MATLAB拟合得到它们之间的数学关系。将上述拟合得到的数学关系用Simulink进行多物理场联合仿真,进而得到阀整体的输入输出关系、频率响应和阶跃响应规律,可以比较准确地反映阀实际的工作状态,仿真结果与实际工作过程相吻合,同时在有限元分析过程中考虑了材料和关键设计尺寸的影响,从而为射流管式电液伺服阀整体设计提供了新的思路。     

基于CFD的不同工作介质下射流管伺服阀流场特性仿真研究

运用CFD软件对射流管伺服阀在不同工作介质下的流场特性进行仿真分析,重点研究伺服阀的结构参数对流场特性的影响,这些影响因素主要包括:射流管直径d1、接收管直径d2、射流管到接收管的端面间隙b、两个射流接收管的夹角α、射流管偏转角φ、系统背压pt等。为射流管伺服阀结构的优化设计提供理论依据。     

基于FLUENT的水射流聚焦管几何参数优化研究

基于水射流切割头的物理模型,根据湍流射流的基本方程建立了喷头内部流场的二维数学模型。采用标准k-ε湍流模型并应用FLUENT软件对聚焦管内部流场进行数值模拟,研究聚焦管几何参数对纯水射流速度流场的影响。研究结果表明:聚焦管入口收缩角α、长径比l/d和出口直径d对聚焦管内部速度流场有显著影响,当α=20°、l/d=70时,聚焦管出口射流速度最大。