膜片稳压溢流阀的瞬态数值模拟方法研究
论述了计算流体动力学(CFD)分析中生成动态网格的主要技术,并应用在稳压膜片溢流阀瞬态CFD动态网格的划分和计算,保证了模拟的不失真,从而较好地解决了由于阀瓣运动所导致计算区域瞬时变化的问题。通过与实测值的比较,验证了CFD数值模拟在分析和预测溢流阀特性上的可行性。
半主动减振器用先导溢流阀的开度特性
利用计算流体动力学(CFD)方法,获得了液动力、粘性力对先导阀芯位置的影响规律,反映了阀芯在减振器流量范围内呈现高频、低幅值的振动现象,分析了先导阀保持稳态位置和快速动态响应的关键因素.在溢流阀分析方面,建立了环形薄板在集中载荷、局部分布载荷、全局分布载荷作用下的几何非线性偏微分方程,指出了集中载荷和局部分布载荷按照双曲正切函数或者幂函数等效分布的规律,并利用有限元方法分析了溢流阀的瞬态开度规律.最终,基于相关数学模型、CFD计算结果和有限元分析仿真结论建立了整体的计算模型,并将整体流量仿真结果与实验结论进行了对比.结果表明,理论和实验具有较好的一致性,理论分析方法可行.
无泄漏平面型纯水换向阀研究
针对纯水换向阀在突然切换时易产生严重冲击的问题,提出一种改进的纯水换向阀优化结构.通过设计和研制新型纯水换向阀,改变传统的间隙密封为直接密封,合理设计主阀芯与主阀套的压紧力,使先导阀阀口阻尼器与主阀敏感腔匹配.应用计算流体动力学(CFD)技术,对纯水换向阀主阀内流道的流场进行动态仿真,并优化流道结构.对所研制的纯水换向阀进行静、动态试验和寿命试验.结果表明,纯水换向阀的动态响应特性较好,换向迅速,换向冲击小,连续换向达万次后,主要零部件无异常现象.研制的纯水换向阀的性能基本达到了现有同类油压换向阀的水平.
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CFD的液压锥阀振动原因分析
对插装式液压锥阀建立动态数学模型,同时利用计算流体动力学(CFD)软件对实际使用中产生振动的锥阀及其改进结构进行稳态和动态解析,分析了液压锥阀发生振动的原因。数学建模结果表明:使阀芯开启的稳态液动力是加剧阀芯振动的重要因素之一。CFD稳态计算结果表明:原始结构锥阀对应的稳态液动力随阀芯的开启先增大而后降低,但方向向上,始终存在使阀芯开启的趋势,这可能是引起阀芯发生剧烈振动的原因。动态计算结果表明:改进结构锥阀相对于原始结构的确可以消振,但会产生较大的负压,易于产生气蚀和气蚀噪声。
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技术的过滤器滤芯出口流场数值模拟及其结构优化
采用计算流体动力学(CFD)方法对XYZ-100稀油站所使用的2FXG-32型过滤器滤芯出口流场进行数值模拟及分析。根据数值模拟结果对滤芯出口进行优化,并对比优化前后的能量损失情况。结果证明,经过优化后的滤芯出口有效地减少了能量损失,同时减小了过滤器运行时的振动和噪声,延长了过滤器的使用寿命。
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 dyllamics,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。
液力减速器液压控制阀的三维流场数值模拟
建立了某型液力减速器液压控制阀的三维几何模型,基于RANS方程和标准的k-ε湍流模型,采用非结构网格,用SIMPLE算法对该液压阀在不同开度下的三维内流流场进行了CFD数值模拟分析,得到了在不同开度下液压阀内流体的压力和流速的变化规律,并对数值模拟的结果进行后处理,得到了液流作用在阀板上的力矩,对液力减速器的液压控制系统的设计具有一定的参考价值。
基于计算流体动力学解析的液压锥阀噪声评价
结合试验结果和计算流体动力学的解析结果,研究液压锥阀的噪声评价方法。对Oshima和Ichikawa试验所用的液压锥阀进行计算流体动力学解析,得到流入和流出两种工况下,对应不同的锥面夹角时阀座上的压力分布和速度分布。对压力和速度进行积分加权分析,结合前人试验所得液压锥阀噪声特性,找到一种基于压力分布和漩涡脱离回流的液压锥阀噪声特性评价方法。应用该方法对实际液压锥阀进行噪声评价,评价结果与试验结果一致,证明了该方法的可行性。