迷宫油箱是一种以促进污染物分离为目标的新型小型化液压油箱,针对其颗粒污染物分离区结构参数与分离效率关联规律不明的问题,首先,建立油液中颗粒污染物运动学模型,得到颗粒污染物在流场中的沉积与流场涡识别Q准则的联系;其次,采用CFD仿真方法,研究涡旋分离区结构参数对颗粒去除率和流场特性的影响规律,并基于正交试验法得到优选结构;最终,采用流场可视化试验验证仿真结果正确性。结果表明,颗粒污染物易聚集在流场中涡量较小的位置,即Q准则涡结构定义外侧,优选结构对直径为500μm的金属和非金属颗粒的分离效率分别提升了16%和89%。研究成果可为液压油箱轻量化小型化设计与优化提供理论和方法指导。

　采用计算流体力学(computer fluid dynamic简称CFD)和液压系统耦合的仿真方法完成同时包含限压阀内气穴现象以及整个液压系统的在线耦合研究。研究过程、限压阀内气穴现象以及阀的动态运动用CFD商业软件FLUENT进行仿真计算和流场可视化研究而系统其他部分的计算运用一维特征法采用软件MATLAB的SIMULINK模块来实现。在线耦合仿真用两台并行运算个人计算机来实现仿真中必要的信号文件通过TCP/IP传输。耦合仿真的计算结果充分证实了所应用耦合原理的可行性和有效性。

采用计算流体力学(computer fluid dynamic,简称CFD)和液压系统耦合的仿真方法,完成同时包含限压阀内气穴现象以及整个液压系统的在线耦合研究。研究过程、限压阀内气穴现象以及阀的动态运动,用CFD商业软件FLUENT进行仿真计算和流场可视化研究,而系统其他部分的计算运用一维特征法,采用软件MATLAB的SIMULINK模块来实现。在线耦合仿真用两台并行运算个人计算机来实现,仿真中必要的信号文件通过TCP/IP传输。耦合仿真的计算结果充分证实了所应用耦合原理的可行性和有效性。

以比例阀异形阀口的流量特性为研究对象,搭建了U形、V形、圆头渐扩形节流槽阀口结构的数学模型,并进行了仿真与实验研究,分析了异形阀口在不同压差及不同开口度条件下的流量特性,得到了圆头渐扩形阀口形式具有较好的流量控制线性度。采用相似实验的方法,按雷诺相似准则设计比例阀实验模型,并选用纯水为介质,利用2D-PIV流场测试技术对异形阀口流场特性进行了可视化实验研究,得到了圆头渐扩形阀口不但具有较好的流量特性,并且降低了旋涡的面积与强度,预期会产生较小的流动损失。

本文利用流场可视化技术对液压滑阀中的流场进行了实验测量。通过对相似模型中的速度场进行图象采集，经过图象处理与分析，得到了流场内某些点上速度的近似值，并通过插值方法得到全流场的速度。

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。