基于流固耦合的液压阀块数值模拟分析

液压阀块是集成式液压系统的核心部件,阀块内孔道损伤对液压系统机能影响重大,导致油液泄漏,甚至会影响阀块内其他油路。为分析自卸车举升系统液压阀块流固耦合情况,采用Solidworks软件建立流道及阀体三维几何模型,采用FLUENT软件对液压阀块内部进油路流场进行定常数值计算。采用ANSYS Workbench软件对液压阀块流道流场和液压阀块阀体进行单向流固耦合计算。重点分析了流道压力损失的位置,比较两种不同相交方式的流道对阀体的影响。结果表明:液流流过直角转弯结构后流速变化和压力损失较大,提出了流道的优化方案,减少了直角转弯处阀体应力集中现象,提高了自卸车举升系统液压阀块的可靠性。     

基于FLUENT的滴灌阀的结构设计和流场分析

提出一种滴灌阀结构,详细分析其工作原理。计算了理论开启压力,建立其三维模型,并运用FLUENT完成了流场仿真分析,得到了滴灌阀流道的压力分布云图和速度分布云图。仿真结果表明:滴灌阀结构合理,满足设计性能指标要求。     

基于流固耦合的阀芯旋转式高速开关阀结构优化

在阀芯高速旋转时,阀芯旋转式高速开关阀内部流场会对阀结构强度产生影响。针对此问题,利用 Fluent对阀进行动态流场分析,将流场仿真结果作为压力载荷,通过 Static Structural 进行流固耦合分析,在此基础上,对阀芯旋转式高速开关阀的结构进行优化。结果表明：阀内部应力整体分布规律为:越靠近中心应力越大,越靠近边缘应力越小,阀芯中心圆柱与阀芯台肩的接触面为阀的危险区域;阀套窗口处油液流动速度变化梯度明显,对阀套产生显著压力冲击;通过对阀套窗口进行倒角处理、阀芯细化等优化,使得阀内部应力强度减弱,流体对阀的压力冲击显著降低。     

液压系统回油单向阀压力振荡原因分析及对策

大流量液压控制系统中常在回油路上安装插装式回油单向阀,当回油流量较大时由于该阀阀芯振荡而易引起回曲压力波动的现象,通过流场仿真和实验验证,结果表明:油液通过该阀阀口后在出口流道附近形成漩涡出现负压,空气从油液中析出进入控制腔,阻尼孔节流作用丧失,使插装阀芯极易振荡而引起回油压力波动.理论分析和工程实践证明.采用改换控制腔压力引入孔位置可有效解决回油压力的波动现象.     

铁道车辆减振器调压阀三维流场仿真

油压减振器是铁道车辆减振的关键部件,其减振性能是由具有特殊结构的弹簧阻尼阀来实现的.根据实际减振器的结构和参数,在PRO/E中建立了其调压阀的三维模型.利用ANSYS CFX流体仿真软件的动网格技术,得出了调压阀在减振器不同工作速度下进行了动态流场分布情况,为减振器阻尼阀内部流道和结构的设计提供了重要的参考依据.     

液压阀回流流道的改进设计与优化

为了减小多路换向阀工作时的流阻,降低系统功率消耗,运用FLUENT对多路换向阀回流区域内部流道形状进行数值模拟,并对内部流场进行三维模拟,通过改变断面形状的参数对流道进行优化。仿真结果表明:改进后的流道结构优化了流道截面通流面积,有效降低油液流阻,具有良好的通流能力。所进行的研究工作对于提高多路换向阀的工作效率、降低能耗等提供了参考。     

涡流过滤器数值仿真及试验研究

针对涡流过滤器内复杂的流场,选用MIXTURE模型和RSM湍流模型,对涡流过滤器内的油液和颗粒两相流动进行了数值模拟研究,得到了油液的切向速度,轴向速度和压力的分布规律,并基于油液分析的方法对涡流过滤器的分离性能进行了试验研究。试验结果表明:分离效率与流量呈非线性正相关关系,流量较大时,分离效率增长速度会变慢;压力降随着流量的增大而增加;温度的增长会导致分离效率的增加,但温度对压力降的影响不大。     

叶栅型气动喷嘴三维流场数值模拟

介绍了叶栅型喷嘴的基本结构,对三维可压射流的控制方程和Spalart-Allmaras湍流模型进行了分析,利用有限体积法对可压缩的N-S方程进行离散,对叶栅型喷嘴内的三维流场进行了数值模拟.对喷嘴内气压的变化、气流的速度矢量分布以及马赫数分布情况进行了可视化处理,讨论了喷嘴流道几何结构对流场的影响,以及供气压力的变化对喷嘴流量和出口速度的影响.同时,通过实验测量了喷嘴流量,实验结果与数值模拟的结果一致.对喷嘴三维流场数值模拟为喷嘴的设计和优化提供了理论依据,有效地缩短了设计周期.     

电液伺服阀喷挡级流场分析与结构优化

基于计算流体动力学方法,对喷嘴挡板伺服阀内部流道进行了三维建模,并利用Fluent进行了全流道的仿真分析,在分析过程中对伺服阀的局部结构进行了参数优化设计。仿真分析结果可以有效地为伺服阀结构设计提供有效的参考依据。     

用ANSYS对水压锥阀流场的可视化研究

用ANSYS软件对水压锥阀的流场进行分析,将解析结果以可视化的速度场和压力场给出,从而针对锥阀过流特性的分析结果,对阀座和阀芯的结构进行改进——将阀座与阀芯由直角相接都改为圆弧过渡;改进结构后,明显减小了压力损失和阀内的最小负压值：研究结果对设汁低消耗、低噪声水压锥阀有一定的指导作用。     

电液提升器多路换向阀流道压力损失仿真分析

大功率拖拉机电液提升器多路换向阀内部流道的几何结构会直接影响流道压力损失大小,较大的压力损失会严重影响整个多路换向阀的液压输出功率,从而制约着拖拉机电液提升器整体的动态性能.为提高加工效率、降低局部压力损失,采用机械加工和铸造相结合的方法设计了一种新的多路换向阀内部流道.在对多路换向阀流道压力损失进行理论分析的基础上,...     

磁梯度箍缩磁流变阀压降性能仿真分析

针对目前磁流变阀压降调节方式单一的不足,基于磁流变液磁梯度箍缩模式设计了一种液流通道截面积随外部磁场变化而变化的磁流变阀,阐述了磁流变阀的结构及工作原理,推导了压降数学模型。采用有限元法对磁梯度箍缩磁流变阀的磁场和流场进行仿真,分析了磁流变液入口速度、输入电流、液流通道半径对磁流变阀压降变化的影响规律。结果表明:磁流变阀在设计结构下产生高梯度磁场,能够有效控制液流通道的截面积大小;阀进出口压降随着液流入口速度、输入电流的增加逐渐增大,随着液流通道半径的增加而减小,其中液流入口速度影响最小,液流通道半径影响最大。当液流入口速度为1.5 m/s、输入电流为1.5 A、液流通道半径为0.5 mm时,磁梯度箍缩磁流变阀的压降可达1.89 MPa。     

电喷发动机配油转阀的设计及其流场分析北大核心

针对电子喷油器控制难度和精度高的特点,为进一步提高喷油精度,提出一种新型高压共轨喷油器配油转阀,并对阀口流场特性进行数值模拟。介绍转阀结构和工作原理,基于JE4D25A型柴油发动机工作参数,通过理论计算得到阀口关键尺寸,建立阀道流体域物理模型,在Fluent软件下对阀芯转角分别为11.5°、23°和34.5°位置流域模型进行仿真分析,得到流体在阀口处的流动特性。经分析,在怠速和额定转速下,单次配油量分别为0.059 mL和0.078 mL,额定转速下的输出流量比理论计算多6.8%,为后续阀口尺寸优化提供了参考。     

压电驱动精密流量阀流场分析

为实现对流量的精密控制,利用压电陶瓷的逆压电效应来驱动阀芯运动,建立压电陶瓷驱动精密流量阀和内部流场三维模型,利用Fluent软件分析了阀内部的流场特性,取得了阀稳态时的内部压力场、速度场的分布规律和内部流体的迹线规律。分析结果表明:阀芯节流口处压力损失较大,并形成局部负压,流体在此处速度达到最大且以喷射流形式流入低压腔,阀芯与阀体接触处应采用抗冲刷及高强度材料;阀出口处进行倒圆角处理,可有效消除负压并使流体迹线稳定。     

大容积伺服油缸卸载时液压冲击的分析与解决

在工程试验领域内,液压伺服缸的使用越来越多。大容积油缸在卸载时的冲击过大,可能会影响试验正常进行。通过伺服油缸的卸载原理和液体压缩理论计算出油缸前后腔卸载所产生的油液体积,运用比例阀分别控制油缸前后腔的卸载速度达到减小冲击的目的。分别在AMESim软件和真实试验中进行验证,对比有、无比例阀的试验结果,得到该方法可以减小大容积伺服油缸卸载冲击的结论。     

7500T大型压铸机增压阀块内流道流场仿真分析及优化

设计性能优良的阀块对提升液压系统性能具有重要意义。利用计算动力学方法对7500T大型压铸机增压阀块的流阻特性进行分析,计算得到两种不同压铸机增压阀块结构在不同流量时的压力损失。结果表明：增压阀块压力损失随着流量的增大呈现出近似线性增大的变化情况;加设倾斜流道的压力损失比没有倾斜流道的压力损失小,且减阻效果随着流量的增大而增大。利用正交试验建立了4因素5水平的正交试验数据库,对斜流道增压阀进行多参数单目标优化,然后基于遗传算法协同BP神经网络优化斜流道增压阀块之后,可使增压阀块的压力损失下降20%左右。     

基于CFX的迷宫式调节阀内流场流动特性的仿真

针对某特定型号的迷宫式调节阀,用SolidWorks建立其三维实体模型,通过布尔操作取其内部流场作为研究对象。应用CFX方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该阀内流场流动的三维可视化结果。根据仿真结果分析迷宫式调节阀内部流场的流动特性,得到在阀芯不同开度下该阀的理想流量特性曲线以及相同开度下压差和质量流量之间的关系曲线,为后续研究新的阀门、阀门故障诊断以及阀门流场优化等研究提供很重要的参考。     

基于CFD的液压滑阀流场特性与稳态液动力研究

针对某型装甲车辆综合传动缓冲换挡阀,建立了该滑阀不同开度的三维几何模型,应用Fluent仿真软件对滑阀的内部流场进行了可视化计算和分析研究,得到了滑阀不同开度的流场特性与稳态液动力变化规律。进一步考虑轴颈直径对液动力的影响,提出在阀芯轴颈满足刚度与强度的条件下,宜尽量减小轴颈的直径。针对具体模型,通过理论计算与仿真值对比分析,引入修正系数,利用最小二乘法得到引入修正系数的计算公式,可以部分代替大量实验验证,减小工作量。     

多路换向阀稳态液动力分析与结构优化

对于多路换向阀而言,稳态液动力过大会导致阀芯运动卡滞、换向阀操纵性下降。通过AMESim与Fluent软件联合仿真,发现稳态液动力峰值往往在阀口小开度时出现,且方向趋于阀口关闭;在阀芯复位过程中,稳态液动力在操纵力中最大占比为25.12%,阀芯在稳态液动力的影响下会获得过大的操纵力,破坏阀芯行程与复位弹簧力本身具有的线性关系。针对这种情况,基于流道改造法与特殊阀腔法,提出一种滑阀稳态液动力补偿方法,即在阀芯上设置一种挡流凸台。对改进后阀芯进行流场仿真分析,结果表明：凸台直径越大,降低稳态液动力的效果越明显,最多可以降低65.18%。但是过大的凸台直径会改变多路换向阀对应阀口的通流面积和水力直径,影响换向阀的压力特性,使得改进效果不理想。