基于浸入固体法的湿式离合器调压阀流场数值仿真

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1、·机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)研究与分析基于浸入固体法的湿式离合器调压阀流场数值仿真郭昌盛，林腾蛟，吕和生，何泽银(1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．重庆齿轮箱有限责任公司，重庆402263)摘要：以船用湿式摩擦离合器调压阀内流道流场为研究对象，运用浸入固体方法模拟接脱排过程中调压阀阀芯的运动状态，建立了椭球形调压阀流体域和固体域的三雏计算模型，借助CFX软件分析离合器接脱排过程中调压阀内润滑油的压力和速度分布情况。结果表明：油液流经阀口后，压力明显下降，并

2、在阀口右侧形成低压区；流速迅速上升，并伴有涡流和回流现象；仿真结果与试验得到的调压阀压力试验曲线吻合良好。关键词：接脱排，调压阀，浸入固体，计算流体动力学中图分类号：TH133．4文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)03—0001—03NumericalSimulationofFluidinthePressure-regulatingValveofWetClutchBasedonImmersedSolidsMethodGUOChang—sheng，UNTeng—jiao，LVHe-sheng，

3、HEZe-yin(J．TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2．CNGpowerGearboxCo．，Ltd，Chongqing402263，China)Abstract：Takingtheflowfieldininnerchannelofpressureregulatingvalveofmarinewetfrictionclutchastheresearchob—ject，

4、animmersedsolidsmethodisusedtosimulatethemovingstatementofspoolinpressureregulatingvalveduringtheen—gagementanddisengagementprocessofwetfrictionclutch．Athree—dimensioncomputationalmodelcomposedofthefluiddo—mainandsoliddomainofellipsoidalvalveisbuilt，thenthef

5、lowpressureandvelocitydistributionisanalyzedbythesoftwareofCFX．Theresultshowsthatafterfluidflowthroughthevalveport，thepressuredroppedsignificantlyandformedalowpres—sureintherightsideofthevalveport，atthesametime，thevelocityraisedrapidly，andaccompaniedbythephe

6、nomenonofeddycurrentsandreflux．Theresultsofsimulationareingreatagreementwiththepressuretestoftwo-stagepressureregula—tingvalve．Keywords：engagementanddisengagement；pressureregulatingvalve；immersedsolids；computationalfluiddynamics1引言局限于流场的稳态仿真。调压阀是湿式摩擦离合器液压控制系

7、统中的重笔者以图1所示的船用湿式摩擦离合器调压阀要部件，其性能的好坏会直接影响整个液压系统的控为研究对象，借助CFX软件对调压阀内流道的流场制效果。随着湿式摩擦离合器向大型化发展，使用的进行数值仿真，研究离合器接脱排过程中调压阀内润油量快速上升，对液压系统中各阀件的匹配性和稳定滑油的压力和速度分布情况，而后通过调压阀的油压性有着较高的要求。离合器接脱排过程中，调压阀内试验验证仿真分析结果的准确性。流道流场普遍存在气穴、涡流和液压冲击等现象，可能会破坏流场的连续性，而且可能引起噪声和冲击，使系统无法稳定的工作。因

8、此有必要对调压阀阀芯运动过程中流场特性进行仿真分析。关于液压阀的流体动力学问题，国内外学者已做了较为深入的研究工作。Srikanth⋯、程立、李惟祥]、Chattopadhyay_4等采用Fluent或CFX软件，分别研究了不同类型液压阀流场的稳态和瞬态特性；吕和生、何泽银等利用ANSYS／Flotran软件，分析图1椭球形调压阀的结构示意图了湿式摩擦离合器二级调压阀的内部流场，得出不