基于两相流空穴模型的比例阀流量特性分析

简介

比例阀是大型柴油机柱塞泵核心元件,比例阀的性能关系到液压控制系统的特性。针对比例阀节流口对流量特性影响等问题,采用数值模拟和实验相结合的方法,分析了比例阀不同阀口结构下的流动特性。首先,基于Fluent仿真软件两相流Schnerr-Sauer空穴模型,分析了3种不同节流口下阀的空穴情况和流量特性;然后,在比例阀性能实验台完成了对样件的流量测试;最后,对仿真结果和实验数据进行了分析对比,得到了仿真和实验的对标结论,验证了仿真结果的可靠性。研究结果表明:比例阀空穴体积对流量特性影响不大;3种节流口呈全开状态,比例阀的流量均为9.56 L/min;比例阀节流口形状影响流量特性曲线;三角形阀口最小流量系数为0.66,矩形阀口流量系数不低于0.7;考虑到二阶矩形阀口在低工况可线性、准确地控制流量,在高工况可大流量迅速响应,因此其更适用于大型柴油机的柱塞泵。