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。     

阀口形状对套筒调节阀调控特性的影响

为了满足管道系统调节性能的要求,本文基于计算流体力学(CFD),研究了阀口节流截面形状对套筒调节阀调控的影响。讨论了椭圆型阀口、V型阀口和扇形阀口3种类型的节流阀。结果表明,流道的几何形状对流量系数影响很大;V形阀口具有类似的等百分比流量特性;扇形阀口具有类似的线性流动特性。相对特性随截面形状的变化而变化。在小开口时,阀门的内部流动更为复杂。阀芯附近的能量损失相对较大。     

具有不均等正开口量的双边滑阀式气动伺服阀特性研究

研究了一种具有均等正开口量或不均等正开口量的双边滑阀式气动伺服阀结构和特性，并作了试验验证。具有均等正开口量的气动伺服阀零位压力为供气压力的80％，零位时泄漏量最大；具有不均等正开口量的气动伺服阀零位压力取决于不均等正开口量大小，且在偏离零位某处时泄漏量最大。理论结果和试验结果十分吻合。     

基于几何公差描述逻辑的公差类型的自动生成

为了使公差信息更好地被计算机理解,将描述逻辑引入到对公差设计的研究中.从几何要素之间的基本空间关系出发,提出几何公差描述逻辑GTDL(Df),并给出该逻辑的Tableau判定算法.应用GTDL(Df)的刻画能力,构建几何公差的GTDL(Df)表示模型;在此基础上,借助GTDL(Df)的Tableau判定算法,设计公差类型的自动生成算法.通过工程实例验证了生成算法的有效性.     

利用气缸排气进行真空发生的实验研究

介绍了利用气缸排气系统进行真空发生实验的工作原理,研究了气源压力、调速阀有效截面积、喷嘴口径对气缸运动情况及容器内真空度的影响.实验表明:将固定真空系统加到运动系统中,对原系统产生固有影响;真空发生器一定,气源压力和调速阀有效截面积增大到一定值后,继续增大,对产生真空度几乎无影响等.该实验研究对实际气动系统的节能应用具有一定的指导意义.     

基于正交试验的簧片阀噪声优化研究北大核心CSCD

为研究簧片阀主要结构参数对压缩机整机噪声的影响规律,分析了簧片阀吸排气阀片厚度t、通流面积的S及升程高度h对气阀机械噪声和气动噪声的影响,采用正交试验方法对某微型活塞压缩机进行噪声试验。对试验结果进行极差分析并对簧片阀主要结构参数对压缩机整机噪声的影响进行排序,结果显示吸排气通道面积及排气升程为影响压缩机噪声的主要结构参数。对试验样机用簧片阀参数进行优选组合并进行验证,试验证明优选后气阀(t_(吸气)=0.4 mm、t_(排气)=0.32 mm、S_(吸气)=360.2 mm^(2)、S_(排气)=254.6 mm^(2)、h_(排气)=1.9 mm)相对于原始气阀使压缩机整机A计权声压级下降了2.4dB(A),由气阀引起的压缩机噪声增量降低了9.3 dB(A),有效地改善了压缩机整机噪声。本文研究结果可为低噪声气阀的设计及压缩机降噪提供依据。     

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。     

基于模糊PID的阀控喷管电液伺服实验系统仿真研究

电液伺服系统是飞行器的控制系统中用于调整机体姿态的关键部分.该文以某阀控喷管电液伺服实验系统为背景,针对伺服阀的阀芯因加工误差产生的负开口情况,通过建立阀控系统的数学模型,并分别采用传统PID算法和模糊PID算法对其控制效果在Simulink环境下进行仿真研究,结果表明,采用较好的控制方法能够有效克服结构上的缺陷.     

基于AMESim与Simulink的反后坐装置结构仿真分析

为解决传统火炮反后坐装置难以控制后坐阻力，得到理想后坐阻力规律,提出用液压伺服阀辅助调节控制反后坐装置的后坐阻力规律。在节制杆式制退机的基础上，采用AMESim与Simulink软件进行联合仿真，建立阀控反后坐装置的仿真模型，结合灰色预测模糊控制算法，分析了不同伺服阀开口大小和延时时间对后坐阻力的影响。结果表明：合适的伺服阀开口大小能有效减小后坐阻力，得到理想后坐阻力规律；延时时间会使控制效果减弱，采用灰色预测模糊控制算法能尽可能减小伺服阀延迟时间对后坐阻力规律影响。     

(Φ)6通径2D数字阀高频电-机械转换器的研究

为提高数字伺服阀的频率特性和响应速度,对弹射系统用(Φ)6通径,2D数字阀选用低惯量的两相混合步进电机作为其电-机械转换器,介绍了其工作原理并设计了2D数字伺服阀专用DSP控制器,用电流和位置双闭环算法对其性能进行了实验研究.实验结果表明,该电-机械转换器在幅值100%最大阀开口的阶跃信号输入下,上升时间为5 ms;正...     

某双阀芯电液比例多路阀主阀进口节流流场及阀口压降特性研究

以某系列双阀芯电液比例多路阀为研究对象,采用CFD流场仿真技术和PIV可视化测速技术对不同阀口开度和流量下的主阀沿进口流道、节流口、阀腔的流场进行了流体仿真和试验可视化研究。应用Fluent软件仿真研究了主阀进口节流流场分布并得出阀口压降特性;采用PIV试验研究的手段对流场分析结果加以验证,应用2D-PIV技术获得主阀腔内部一个截面上的流场分布,并通过相似理论计算得出阀口压降特性。CFD流场仿真和PIV试验结果表明：该双阀芯电液比例多路阀主阀出油环形腔内会形成较大旋涡,且阀口开度和流量对主阀进口节流内部流场结构和阀口压降特性有重要的影响。研究结果对定性分析双阀芯电液比例多路阀主阀内能量损失和噪声、主阀的结构和流道的设计以及优化具有重要实际意义,为CFD技术和PIV技术在双阀芯多路阀领域的应用研究提供了参考。     

基于SolidWorks的旋塞阀流道截面积计算方法研究

旋塞阀是用带通孔的旋塞作为启闭件,通过旋塞与阀杆的转动实现启闭动作的一种阀门。阀杆旋转,使旋塞开口与阀门的流道形成了大小不同的流通截面,以此来改变流体的流量大小。研究了旋塞阀旋塞旋转时形成的流通截面面积的计算方法。旋塞转过角度不同,打开的流道截面形状不同,很难快速准确计算出相应面积,对流体流量的控制难以把握。提出基于SolidWorks软件三维建模方式,将旋塞流道与密封衬套流道实体化,利用流道模型的装配体模拟流道面积的变化,运用布尔运算求得两流道模型共同实体,计算旋塞阀旋塞转过不同角度时流道截面积方法,计算速度快,结果准确。     

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究

以GT-POWER软件为研究工具,对废气涡轮增压汽油机的配气相位进行优化研究。在不同工况下,分析计算进排气门开启角度。通过控制软件中进排气阀门来改变进排气门开启和关闭角,从而获得了不同转速工况下的最佳值。经过分析优化配气相位后,废气涡轮增压汽油机性能得到了提高。     

调压式真空注型充型速度智能调控方法研究

针对真空注型(Vacuum casting,VC)浇注件由于充型速度不稳定所导致的翘曲变形质量缺陷,提出调压式真空注型工艺,并分析压力充型机理,论证压力差是影响充型速度的关键工艺参数,并通过分析阀口开度和充型速度的关系制定了充型速度控制策略。详细介绍该控制策略的实现过程,包括：对浇注件的STL模型进行体素化,并获取模腔的体积及横截面面积等特征;采用控制体积法对充型过程进行数值模拟,获得理论的阀口开度调节曲线;构建阀口开度模糊控制器,并利用二维查询表实现模糊推理过程,提高了控制器的响应速度,减小超调量。利用自主研制的试验平台结合具体实例进行试验,试验结果充分体现了调压式真空注型工艺的优势,证明了控制策略的可行性,大大提高了浇注件质量,为真空注型技术提供了一种新的工艺方法。     

基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析

基于Fluent流场仿真软件,对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究。在相同计算条件下,分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真,得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律：在相同的压差条件下,随着阀口开度的增大,阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低。通过改变节流槽的形状进行仿真比较,得到流量系数与节流槽截面形状密切相关,在阀口开度相同的条件下,随着进出口压差的增大,半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显。研究为滑阀的优化提供了有效数据,并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值。     

不同开口度下的煤矿水液压安全阀的气蚀特性

针对煤矿水液压安全阀存在的严重气蚀问题,建立双排阀口的CFD模型,分析了不同启动次序和开口度的阀腔气相体积分数和压力分布云图,并得到其影响规律及最佳的阀口开启次序.研究表明:3种开启方式下,开口度为0.8～1.2 mm时气蚀均较为严重;同步开启时,综合抗气蚀效果最差,开口度为0.8～1.2 mm时极易形成涡旋,且对气蚀...     

Experimental and theoretical modeling of a quarter-circular gate flow

Gates are important hydraulic structures and used for flow measurement, water delivery, and water level regulation in open channels and irrigation networks. In this study, the quarter-circular gate is introduced and investigated. The cross section of this gate consists of a quarter circular arc and the lip angle of the gate equals to zero. Discharge coefficient, variation of downstream flow depth, and velocity distribution at opening section of gate were experimentally measured. Using potential flow theory supported by dimensional analysis, equations for discharge coefficient and velocity distribution at gate opening section of quarter-circular gate were derived and then validated using experimental data. The mean percentage error (MPE) of obtained equation for discharge coefficient of quarter-circular gate was calculated as 2.24%, indicating the high precision of the proposed theory. Based on obtained results, downstream flow depth of quarter-circular gate is uniform. Also, velocity distribution at gate opening section is nearly uniform. Discharge coefficient of quarter-circular gate was averagely obtained 55% larger than that of sluice gate. It was also obtained larger than that of radial gate. Elimination of contraction section at downstream of gate opening, which is the main source for energy loss and therefore discharge capacity reduction, is the main reason for larger discharge coefficient of quarter-circular gate.     

超声汽化蒸汽驱动的尿道阀的仿真与实验

针对尿道括约肌功能障碍引起的重度尿失禁问题,设计了一种超声汽化蒸汽驱动的尿道阀。运用超声学、热力学和磁学理论建立了尿道阀的数学模型,通过仿真和实验研究了超声控制参数对尿道阀驱动特性的影响规律,通过实验研究了尿道阀的启闭特性。结果表明：尿道阀原理可行,数学模型简单有效;增大超声波的声强、辐射面积和频率,均可提高尿道阀的驱动特性;尿道阀的启闭特性良好。     

正反接方式下角座阀内介质的流动特性分析

针对不同连接方式下角座阀内介质的流动特性开展数值模拟和实验研究。采用RNG k-ε湍流模型, 结合标准壁面函数法, 计算阀内流场。通过流量系数的实验数据和计算结果对比, 验证了数学模型和计算方法的准确性。在此基础上, 对正接和反接方式下角座阀内的流动核心区域、速度场和压力场进行对比分析。结果表明:正接方式下, 角座阀具较高的流通能力, 阀芯附近流动核心区域的面积更大, 并且在阀门出口下侧存在较大的漩涡, 会导致流阻增加。两种连接方式下, 阀芯中央截面处均出现二次流, 其中正接方式具有更高的流动不稳定性。