分析某系统液压集成块流道液流特性

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1、2010年7月机床与液压Ju1．20lO第38卷第13期MACHINET00L＆HYDRAULICSVol

2、38No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．13．043某系统液压集成块流道液流特性分析杜经民，蔡保全，李宝仁(华中科技大学FESTO气动技术中心，湖北武汉430074)摘要：针对液压集成块内部复杂流道对液流特性的影响，利用计算流体动力学(CFD)方法对系统实际工况下液压集成块内复杂流道进行建模和仿真，分析影响液压集成块压力损失的主要因素及液压集成块内部流道结构与液流流动特性的关系。通过与实验数据的对比，验证仿真模型的可行性，为系统性能

3、提高和集成块的优化设计提供了依据。关键词：液压集成块；流道；液流特性中图分类号：TG137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)13—143—4AnalysisforFlowingCharacteristicsofFluidInsideHydraulicManifoldBlockChannelsofaCertainSystemDUJingmin．CAIBaoquan．LIBaoren(FESTOPneumaticCenter，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430074，China)Abstra

4、ct：Inviewoftheeffectsofthecomplexchannelsonflowingcharacteristicsoftfluidinsidehydraulicmanifoldblock．thecomputationalfluiddynamics(CFD)methodwasappliedtosimulaterealworkingconditionsofthecomplexchannelsinsidehydraulicmanifoldblockofacertainsystem．Themainfactorsrelatedtothelossofpressureinsid

5、ehydraulicmanifoldblockandtherelationshipbetweeninternalstructureofhydraulicmanifoldblockandtheflowingcharacteristicsoffluidwereanalyzed．Thesimulationresultswerecomparedwiththeexperimentalresultstoverifythefeasibilityofsimulationmodeling．Itprovidesreferenceforfutureimprovementofsystemperforma

6、nceandoptimizationofhydraulicmanifoldblockdesigning．Keywords：Hydraulicmanifoldblock；Channel；Flowingcharacteristics随着工业技术的全面进步，提高液压系统的能量(Computationalfluiddynamic，CFD)方法来仿真分析利用率和研究节能技术，成为液压技术发展的方向之液压集成块内部流体的液流特征，将结果以直观的图一。液压系统的能量利用率较低，无功损耗比较大，形显示出来，便于分析液压集成块内部产生压力损失其中由于结构设计不合理造成的能量损失仍占有较大的主要原因

7、。的比重。1．1数学模型液压集成块是通过钻、扩、铰、镗、攻等加工方假设流体在液压集成块流道内部流动为不可压缩法在块体内部预制复杂的流道，流道与液压阀件组成(P为常数)的定常流动，在三维直角坐标系下建立液压系统功能回路，从而减少了管路、体积、泄漏和数学模型。流体在液压集成块流道内部的流动一般为降低能量损失。如果液压集成块内部流道结构设计、紊流流动，流体微团做不规则的运动，加上液压集成布置不合理虽可以完成系统的功能要求但能量损耗较块流道的结构复杂，使得它们之间产生激烈的相互作大，降低了能量利用率。液阻是评价液压集成块性能用，造成能量的大量损失。为此专门建立数学模型研的关键指标。究管道

8、内部的紊流流动，但由于紊流的复杂性，人们为提高装备整体性能，合理科学分配系统中的动对紊流流动的机理有待深入研究。力源，作者主要分析在实际工况下，液压集成块内部对于紊流流动，方程组一般不存在解析解，根据流道产生压力损失的主要原因，从而为液压集成块的实验和物理性的研究，对方程组进行模型化，从而使优化设计，各环节所需能量的合理分配和装备整体性方程组封闭求出数值解。在实际工程计算中，发展了能的提高提供依据。各种紊流模型来模拟平均流特性中的紊流效果。作者1模型的建立采用基于Boussine