以航空微型插装式溢流阀为研究对象,基于CFD仿真技术进行了流场瞬态特性的机理研究,分析了溢流阀阀口位置在开启过程的流体流动特性及阀芯运动特性,包括阀芯位移、弹簧力及瞬态流场压力变化规律。在构建仿真模型时,采用动网格技术对具有复杂结构特征的阀口位置处的计算域进行网格划分,以考虑阀芯移动造成的网格迁移和变形。此外,开展产品级配套试验研究对仿真的正确性进行验证。试验结果表明建立的CFD模型在模拟溢流阀开启过程时的特性与试验得到的压力-流量特性曲线较为吻合,最大误差保持在4.72%以内,仿真模型具有一定的准确性。仿真计算结果表明在阀口开启过程中,该型溢流阀的开启压力约为26.1 MPa,完全打开后流量可达22 L/min,具有较好的流量-压力特性;开启过程迅速,压力波动小,具有较好的开启性能;弹簧刚度对开启性能存在一定影响...

在设计微型阀时,关键点之一是对响应时间进行估算。设计一种热气致动双稳态微型阀,应用热电类比方法建立简化模型,对开阀响应时间进行估算。在流量测量的基础上,建立气流升压模型,计算了流经此微型阀的气体填充一定空间所需要的响应时间。分析结果显示：当加热膜片的厚度分别为8μm和25μm时,开阀响应时间分别为11.4ms和20.2ms。在200kPa压强差下,气流在55.5μL空间内的升压响应时间为7.6ms。对微型阀的性能进行测试,证明了热电类比简化模型能够很好的模拟开阀响应时间,气流升压模型能够对微型阀开阀后性能进行很好的估计。

介绍了电流变技术在微型机械系统中的应用,特别介绍了三通口微型电流变阀的结构特点、制造工艺、基本特性,并通过实验模型阐述了这种阀的可行性.

微型阀具有体积小、重量轻等优点,在航空等领域已有广泛应用。为研制符合用户需求、具有自主可控技术的微型阀产品,设计国内首台水介质流阻试验台。经验证:此试验台已达到微型阀的流阻试验要求。

热致动微型阀的主要结构部件为致动膜片。采用硅铝双金属作为膜片材料，设计了一种微型阀的结构，并分析其在温度变化条件下产生挠曲变形的原理。膜片的结构参数与加载温度对其变形量有着重要影响，需要对多个参数进行优化设计。利用ANSYS对膜片进行有限元分析，建立了膜片长度、厚度、宽度及其比例关系、温度对膜片变形的影响曲线，为结构设计提供了理论依据。最后，基于MEMS加工技术，对致动膜片进行了工艺设计。