分析液压冲击器配流阀内部流场的数值模拟与

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1、机械设计与制造第2期140MachineryDesign&Manufacture2013年2月液压冲击器配流阀内部流场的数值模拟与分析杨国平，徐小剑，梁翠平(上海工程技术大学汽车T程学院，L海201620)摘要：利用AutoCAD和CATIA软件分别建立了冲击器管道和换向阀的几何模型；然后利用前处理软件GAMBIT进行网格的划分。应用CFD分析软件FLUENT，运用有限元方法分别对滑阀式换向阀的二维和三维模型的流场进行了数值模拟并将计算结果以图像的形式给出，在此基础上定性分析了流体速度、流线、漩涡与能量损失的关系，为指导改进换向阀内部结构提出了参

2、考．．由于二维模型的简化使二维流场在定量分析上与实际存在着较大的误差，在定性分析上与实际基本吻合，有一定的参考价值，而三维流场无论在定量还是定性分析上都具有一定的指导意叉．．关键词：数值模拟；流场；滑阀中图分类号：THI6；TI37．53+3文献标识码：A文章编号：100l一3997(2013)O2一Ol40—04MathematicalSimulationandAnalysisofInternalFlowFieldintheSlide—ShuttleValveYANGGuo—ping，XUXiao-jian，LIANGCui—ping(Auto

3、motiveEngineeringCollege，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract：Itestablishedthegeometrymodeloftheintpactor’spipeandtheshuttleualvebyusingthesoftwareofAutoCAD伽dCATIA；thenusedtheprocessingsoftwareGAMBITtohaveagrid．ByusingtheFLUENTsoftwarewhichwasb

4、elongedtotheCFDanalysissoftware，theowfieldintwo—dimensiondandthree-dimensionalmodeloftheslidereversingvalveu1clssimulatedbyu~singtheFinite-Elementmethod．Andthecomputingresuhsweregivenintheformofvisualizedpictures．basedontheseresults，therelationsbetweenthefluidvelocity，streaml

5、ine，vortexandfluidenergylosswereanalyzed，andguidedtomakeinternalstructureofthevalvebetter．Thesimplifiedtwo—dimensionalmode1makesitalargeetroybetweenaquantitativeandysisoJtheflowfieldandthereality．Thereacertainreferencevalueinthequalitativeanalysis，whiletheanalysisofthree-dime

6、nsionalflowfieldhassomeguidingsigu~cance，nomatterintermsofquantitativeorqualitativecav)eet．KeyWords：MathematicalSimulation；FlowField；SlideValve1研究的几何模型以及边界条件件为：人处给定速度边界条件，速度为平均速度；出口处定义自由出口。其他位置均按无滑移同壁边粹处理，流体与鼙面接触的1．1几何模型滑阀式换向主要由阀箱、阀芯、阀盖三部分组成；包含四边界为静止壁而。在计算过程中对流体流动状态进行如下设个腔道，分

7、别是信号孑L、回油孔、高压腔和变压腔。滑阀式换向阀置：流体为不可压缩、牛顿流体；流动状态为湍流，采用标准k-e的结构示意图，如罔1所示。湍流模型；阀芯直径为38ram。2二维模型的CFD分析2．1二维模型的数值模拟鉴于阀口的二维模型比较简单，在GAMBIT中完成可以精确地建模，然后再进行网格划分。信号孔同油孔高压腔变压腔(1)流趋为50I／min，阀芯开口度不同的条件下进午亍仿真开图1滑阀式换向阀的结构示意图口度为1mill、5ram、7mm时换向阀节流口处的流场结构，如2～Fig．ITheStructureDiagramofSlide—Shut

8、tleValve圈10所示。1．2边界条件和计算条件假定不考虑换向阀的泄露，进行流体数值计算时的边界条阀口开度为hum来稿日期：2012