滑阀流态切换的可视化研究

《滑阀流态切换的可视化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第15期MACHINETO0L＆HYDRAULICSVo1．42No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．041滑阀流态切换的可视化研究陈元章(南京机电液压工程研究中心，航空机电系统综合航空科技重点实验室，江苏南京210061)摘要：利用Gambit、Fluent等软件对电液伺服阀中的自由流和附壁流两种流态之间的切换现象进行可视化研究，仿真出流态切换产生时滑阀副处的流场分布，并通过适当的措施，消除了流态切换现象。关键词：伺服阀；Fluent；流态切换；自由流；附壁流；流

2、场中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)15—162—4VisualizationResearchonFlowSwitchingPhenomenonofSlideValveCHENYuanzhang(NanjingEngineeringInstituteofAircraftSystem，AviationKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAeroElectromechaniealSystemIntegration，NanjingJiangsu210061，China)Abstra

3、ct：ThevisualizationresearchwasdoneonflowswitchingphenomenonbetweenthefreejetandthereattachedflowsforthespooloftheelectrohydraulicservovalvebyusingGambitandFluentsoftware．Theflowfielddistributionwhentheflowswitchingphe—nomenonoccurredinslidevalvepairwassimulated．Theappropriatemeasur

4、estoeradicatetheflowswitchingphenomenaareadopted．Keywords：Smwovalve；Fluent；Flowswitchingphenomenon；Freejet；Reattachedflows；Flowfield有关试验研究指出，滑阀中的液流流动状态，在服阀滑阀开度减小，输出流量减小，当输出流量降低一定条件下可能为自由流(FreeJet)，而在另一条件到一定程度，输出流量保持不变，输出流量与电流的下又可能为附壁流(ReattachedFlows)。所谓自由关系曲线见图2。流，就是液流从滑阀的控制边流进或流出

5、的方向与阀芯轴线方向成69。夹角，而附壁流即液流附于某一壁上流动。由于实际伺服阀的滑阀结构和尺寸多种多样，液流在滑阀中的流动状态又几乎无法直接观察，因此，在实际滑阀中，对影响液流状态的各种因素进行全面的彻底的研究十分困难。但是试验发现，液流流经滑阀时由一种流动状态转化为另一种流动状态，伴随液流流动状态转换的磁滞现象(Flowhystere—图1滑阀结构图sis)，同时还可能出现空穴。空穴数大小影响两种流对图1所示的滑阀副结构进行适合Fluent数值求动状态切换边界，影响液流切换磁滞宽窄。所以，研解的模型抽离并做适当的模型简化，抽取后的模型见究电液伺服阀中的流

6、态切换问题是必要的。图3，图中=0．5mm，H=1．8mm。本文作者利用CFD技术对滑阀级的流态切换进对图3所示模型利用Gambit进行网格划分，结行了可视化研究，从而可以清楚地看出液流流态切换果见图4。时滑阀处的流场分布情况，以及流态切换时候对输出流量的影响。常用的CFD软件有很多，本文选用Gambit进行网格的划分，Fluent进行仿真求解。1仿真模型某型伺服阀的滑阀副部分结构如图1所示，该伺一服阀是两位两通电液伺服阀，未施加控制信号的时图2流量一电流的曲线图图3滑阀模型图候，伺服阀输出流量最大，随着控制信号的增加，伺收稿日期：2013—06—21作者简

7、介：陈元章(1981一)，男，学士，工程师，研究方向为电液伺服阀产品设计。E—mail：yuanzhang0609@sina．conl。