机械随动调节高度控制阀是列车悬挂控制装置的核心部件,其性能的好坏直接影响系统能否稳定工作。在设计过程中,采用CFD对其进行仿真计算,通过对其流场特性的分析,可以验证其流量特性是否满足系统需求。针对机械随动调节高度控制阀内部气体流动特性,建立了机械随动调节高度控制阀流场仿真模型,利用Fluent分析了机械随动调节高度控制阀阀口在不同开度下的流场特性,研究结果为机械随动调节高度控制阀流量性能指标试验提供理论支撑。

通过建立管路终端负载为容腔的测压管内气体压力传递数学模型，研究嵌入式大气数据传感系统（FADS）测压管路动态响应特性。压力传递数学模型的建立综合考虑管路黏性损失、热传递效应等影响，仿真分析FADS系统测压管路频率响应特性，结果表明：增大管路内径、管路长度、容腔容积及大气高度，管内压力传递延迟时间增大。仿真结果对压力传感器的合理设计有一定的指导意义。

该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三维N-S方程,采用计算流体动力学(CFD)方法研究稳态气动力的变化特性。结果表明,该气动比例阀工作过程中最大稳态气动力达到气压驱动力的30%,成为影响阀芯响应速度与控制精度的主要因素,且稳态气动力与阀口开度呈强非线性关系。另外为减小稳态气动力的阻力作用以减小动力能源的消耗,应优化内流道结构,实现节能目的。

某高压大流量气动阀采用两级控制策略,先导级为高压电一气伺服阀,功率级为大流量气控滑阀. 针对功率级滑阀阀芯位置控制性能受气源压力,摩擦力等非线性因素影响较大的特点,采用单神经元自适应控制器实现对功率级阀芯位置的高精度控制,对其控制特 性进行仿真研究.仿真结果表明,该控制策略具有较好的鲁棒性,快速跟踪性和控制精度,为进一步研究高压大流量气动阀奠定良好基础.

某高压大流量气动阀采用两级控制方式,先导级为高压电-气伺服阀,功率级为大流量气控滑阀,功率级滑阀阀芯位置控制性能受气源压力变化影响较大,要解决气源压力变化对功率级阀芯位置稳态控制性能的非线性影响,为此建立了阀芯动态数学模型,设计了基于反馈线性化方法的控制策略,对其控制特性进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方法减小了气源压力变化对阀芯位置稳态控制性能的影响,使不同气源压力对应响应时间及超调量一致性较高,稳态控制精度较高,为进一步研究高压大流量气动阀奠定了良好的基础。

为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求,设计了高压气动压力伺服控制系统,并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型,包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传递函数与流量方程、负载容腔压力变化与排气流量方程等子模型,并设计了反馈线性化PID控制器。基于MATLAB/Simulink平台建立了高压气动系统仿真模型,仿真研究了高压气瓶容积与初始气源压力、负载容腔排气孔通径等参数对系统负载压力控制性能的影响规律。研究结果为该系统的优化设计与实验研究提供重要理论依据。

高压电-气伺服阀是高压气动伺服系统的核心部件,其阀芯阀套结构存在的环形间隙和圆角等问题,导致了伺服阀在零位时产生泄漏,从而影响伺服系统的高精度控制和稳定性。为了研究高压电气伺服阀间隙结构对零位泄露特性的影响,首先,建立了伺服阀内部跨尺度流场计算模型,并采用计算-流体力学的方法,分析了高压电-气伺服阀间隙结构对零位泄漏特性的影响;然后,建立了高压气体零位泄漏流量的数学模型,得到了带有环形间隙和阀芯圆角的高压电-气伺服阀流量随阀口开度变化的规律。结果表明,滑阀伺服阀零位泄漏量与气体压力和圆角半径变化近似呈线性关系,与环形间隙高度呈二次凹函数曲线关系;带有环形间隙和圆角的高压电-气伺服阀流量随着阀口开度变化的趋势是恒定−非线性−线性。最后,搭建了伺服阀零位泄漏流量特性测试系统,并通过实验验...

针对全回转舵桨液压系统出现的回转抖动现象,基于AMESim搭建了含平衡阀的回转液压系统仿真模型,详细分析了平衡阀的最大节流流量、阀芯行程-通流面积特性对其动态特性的影响。结果表明:平衡阀控制压力的周期性波动会导致阀芯位置、通流面积的波动,是含平衡阀系统发生回转抖动现象的根本原因;当CB系列平衡阀的最大节流流量略小于或者等于系统设计流量时,回转动作更容易获得较好的平稳性;当含平衡阀系统的设计流量小于平衡阀最大节流流量时,CB系列平衡阀的通流面积梯度越大则回转抖动越严重,反之回转动作越平稳,所以全节流型平衡阀更容易获得平稳性,但这是以损耗回转速度为代价的;MBE*改进型平衡阀阀芯的有效行程大,有效地降低了通流面积对阀芯行程的敏感度,不仅在系统流量较小时能够获得良好的稳定性,而且在设计流量较大时仍能保持...

设计了一种大减压比高压气动比例减压阀,采用先导控制方式,通过调节比例电磁铁推力控制减压阀输出压力。通过进气阀芯与先导阀芯联动,调节进入控制腔气量,从而控制主阀芯开度,调整主阀芯节流作用,最终控制减压阀输出压力,达到输出压力与电磁铁推力动态平衡。控制腔的压力受控制腔进气阻尼孔大小、排气阻尼孔大小及进气阀开度影响。为此,建立了该比例减压阀的动力学及热力学数学模型,根据动力学及热力学数学模型搭建比例减压阀系统仿真模型,通过数值仿真分析主阀芯控制腔进气、排气阻尼孔参数与进气阀芯开度间耦合特性对该比例减压阀输出压力的影响,进一步优化该比例减压阀结构,提高减压阀输出压力控制精度及响应速度。本研究对同类型高压气动减压阀优化设计及输出压力控制性能的提高提供一定参考。

截止阀的流动特性是反映其工作性能的重要指标,目前这方面的仿真研究多集中于三维稳态和二维瞬态分析。建立了截止阀阀芯启闭过程流道动网格模型,采用网格光顺及局部重构的方法对大通径气动截止阀的启闭过程进行三维瞬态数值仿真,分析速度、压力、湍流动能等流场参数的动态变化规律。同时,根据瞬态仿真结果,将阀口的锥面倒圆并设计了一种安装在出口处的导流挡板,仿真结果表明优化后的平均声功率级降低了10 dB左右,有效降低了截止阀内部气流噪声的声功率级。为改善大通径气动截止阀的流体噪声提供了参考。