阀芯运动过程液压滑阀内部流场的cfd计算

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文阀芯运动过程液压滑阀内部流场的CFD计算摘要液压滑阀是液压控制系统的重要基础元件，其作用是控制液压系统中流体流动的方向和流量。滑阀内的流场特性直接影响阀的性能，特别是滑阀阀芯在运动过程中的流动特性，对滑阀的工作性能有很大的影响。论文以液压滑阀为研究对象，采用CFD方法，分别对滑阀在进口节流和出口节流两种工况下，阀芯静止和阀芯运动两种状态下，不同的阀芯运动速度下，滑阀内的流场分布进行了仿真研究。具体内容有：1．采用Pro／E软件，按照滑阀的实际结构和参数，结合计算数学模型的可行性，建立了滑阀的三维几何模型，并运用前处理器软件

2、Gambit进行网格划分。．2．对滑阀阀芯在不同的运动状态下，内部的流场进行了可视化的分析。阀芯运动状态的瞬态仿真采用动网格技术，利用UDF功能，定义了阀芯在开启和闭合两种情况下的不同阀芯速度。比较了滑阀在不同的运动状态下，滑阀内的流线图，速度分布，湍动能分布和压力分布及变化趋势，对定性分析滑阀内能量损失、噪声以及对滑阀的结构和流道的设计有实际的指导意义。3．在仿真结果的基础上，对进口节流式滑阀和出口节流式滑阀的在不同的运动状态下，不同的阀芯运动速度下，阀芯壁面上的压力分布、阀芯I太原理工大学硕士研究生学位论文所受的稳态液动力和瞬态液动力、阀杆上受到的

3、径向不平衡力以及流量系数进行了分析。研究发现，阀芯受到的瞬态液动力在小开口度，大流量，高的阀芯运动速度下，值较大。另外，由于滑阀流道和阀体的不对称性，阀杆上受到的径向不平衡力，也不能简单的用平衡槽平衡掉。所以在对液压滑阀进行设计计算时，必须考虑他们的影响。研究工作为滑阀的设计和性能优化提供了依据。本课题是国家自然科学基金“液压阀液动力补偿方法、计算公式的完善及应用研究”中的研究内容，基金项目批准号：50675147。关键词：液压滑阀，CFD，瞬态液动力，径向力，流量系数太原理工大学硕士研究生学位论文CFDSTUDYFORTHEFLOWFⅡ儿DINSID

4、ETHEHYDRAULICSPOOLVALVECONSIDER斟GOFTHEMOVEMEN陌OFVALVEELEMENTABSTRACTThehydraulicspoolvalveisoneofthemostimportantcomponentsinthehydraulictransmissionandcontrol，whosefunctionistocontrolflowingdirectionanddischargeoffluidinhydrauliccontrolsystem，whosecharacteristicsoftheinnerflowf

5、ielddirectlyinfluentsthevalve’sperformance，especiallythemovingvalveelement．Inthepaper,thecircularopeningspoolvalveisinvestigated，applyingCFDmethod，respectivelyinthetwoconditionsofmetering—inspoolvalveandthemetering—outspoolvalve，boththestaticvalveelementandthemovingvalveelement，

6、fordifferentvelocity,thehydraulicoilflowinsidethespoolvalveissimulated．Thefollowingarethemaincontents：1，The3一Dgeometricmodelsofspoolvalvearebuiltbyutilizing‘softwarePro／E，accordingtoitsactualstructureandparametersaswellasfeasibilityofcomputationalmathematicalmodel．Modelsaretrans

7、formedandimportedintoGambitsoftwaretogeneratemesh．2，TheflowfieldinsidethespoolvalveisvisualizinganalysisatdifferentIII太原理工大学硕士研究生学位论文conditions．Whenthespoolvalveelementismoving，thehydraulicoilflowissimulatedbysettingthedynamicm’esh．Throughtheuserdefinefunction；thevelocityoftheva

8、lveelementisdefined．Comparingthepathline，veloci