基于ANSYS APDL和FLUENT Journal的液压锥阀流场参数化仿真软件设计

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1、DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．06．004基于ANSYSAPDL和FLUENTJournal的液压锥阀流场参数化仿真软件设计谭剑波，刘桓龙，于兰英(西南交通大学机械工程学院，四川成都600031)摘要：从应用需求分析出发，提出了基于ANSYSAPDL和FLUENTJournal的液压锥阀流场参数化仿真软件总体设计方案。软件通过APDL宏文件和Journal宏文件操控ANSYS和FLUENT，实现了参数化的前处理和流场分析，形成了一体化的快速仿真分析平台，大大降低了对操作者专业软件技能的要求，提高

2、分析效率达1O倍以上，可广泛应用于锥阀的工程设计和仿真测试。关键词：液压锥阀；流场分析；参数化仿真；软件设计中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)06—0013—04TheDesignofParametricFlowSimulationSoftwarewithinHydraulicPoppetValveBasedonANSYSAPDLandFLUENTJournalTANJian—bo，LIUHuan—long，YULan—ying(SchoolofMechanicalEngineering

3、，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Startingfromtheanalysisofapplicationdemand，theoveralldesignschemeofparametricflowsimulationsoftwarewithinhydraulicpoppetvalveflowwasproposedbasedonANSYSAPDLandFLUENTJourna1．ThesoftwaremanipulatedANSYSandFLUENTby

4、APDLandJournalmacrofiles，whichanintegratedandfastsimulationanalysisplatformwasformedandtherequirementsformanipulatorsinprofessionalsoftwareskillsweregreatlyreducedandtheefficiencyanalysiswasincreasedformorethanl0times．Thesoftwarecouldbewidelyappliedintheengineeringdesi

5、gnandsimulationtest0fpoppetvalve．Keywor~：hydraulicpoppetvalve；flowanalysis；parametricsimulation；softwaredesign液压锥阀是液压传动与控制中一种重要的基性的仿真工作。为此，通过开发一种参数化的液础性元件，其结构虽然简单，但阀内流场却十分压锥阀流场仿真软件，以降低人工参与程度和重复杂。油液经过阀口时容易出现漩涡和速度的重复性操作强度，有效提高分析效率，缩短产品研新分布，产生气穴现象，引起流体噪声，严重影发周期。响和制约了液压锥阀的

6、应用效能n～1。因此，对阀1需求分析内流场进行模拟仿真成为液压锥阀设计过程中不液压锥阀流场参数化仿真软件根据用户输可或缺的工作之一。入的参数自动完成锥阀前处理(包括流场建模锥阀研发过程中往往需要不断调整与优化几与网格划分)和流场分析，并输出仿真计算结何结构、边界条件等参数，以使产品质量和性能果，以便将操作者从繁复的重复工作中解脱出更佳。对几何结构、边界条件中任何一个参数的来，最大限度地提高分析效率。为了实现建模修改，都会造成锥阀流场的重新计算与仿真。由的参数化，网格划分的参数化和流场分析的参于设计参数较多，部分参数取值范围又较大，因

7、数化，在锥阀流场建模、网格划分和流场分析此在整个锥阀产品设计、试验、定型过程中，需过程中需要预先设置各种参数，这些参数按功要进行各种不同参数组合韵大量的具有一定重复能归属分为3类。⋯⋯一．．．⋯、收稿日期：2013—12—23震蕊匝业信息化1．1几何结构参数(1)流体属性参数液压锥阀采用图1所示的几何结构模型，流阀内流体是包含油液和蒸汽的混合两相流，体在阀腔内是三维流动，考虑到阀腔结构及流动其流体属性参数列于表2中。的对称性，将锥阀流场计算区域简化为图2所示表2流体属性参数的二维轴对称几何模型，假定阀口倒角与阀芯半锥角Ot相等，涉及

8、到的几何结构参数如表1所示。(2)流体边界条件参数速度进口(m／s)：轴向平均速度“，径向速度为0；压力出口(Pa)：P。。(3)迭代求解参数图1锥阀几何结构模型迭代计算参数包括迭代求解次数和流体速度一压力耦合方法。迭代次数通常取决于