基于流场数值仿真优化纯水压阀结构研究

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1、学巧化码１０４６３巧级□冰戒文《尖？爹硕去学化冷文基于流场数值仿真优化纯水压阀结构研究作者姓名辛培防指导教师田勇教授学科口类工学学科专业机械工程培养单位机电工程学院完成时间二〇—五年五月关于学位论文的独创性声明本人邦重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的＇成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加Ｗ标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得河南工业大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用

2、过的材料一。与我同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。、学位论文作《签名：曰期：年巧曰学位论文使用授权书本人完全同意河南Ｘ业大学有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部口（机构）送交学位论文，学术交流为目的赠送和交换学位论文、，允许学位论文被杳阐借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入巧关数据巧进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论史在解密后的使用授

3、权问上。啼巧学位论文作者签名：卡日期：年月日指导教师签名：＼日期：年月曰項文為i学校代码_10463_密级□硕士学位论文基于流场数值仿真优化纯水压阀结构研究作者姓名辛培防指导教师田勇教授学科门类工学学科专业机械工程培养单位机电工程学院完成时间二〇一五年五月OptimizationtheStructureofthePureHydraulicValveResearchBasingonFlowFieldNumericalSimulationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCand

4、idate：XinPeifangSupervisor：Prof.TianYongSchoolofMechanicalEngineering&AutomationHenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,China摘要随着人类对环境保护和可持续发展的认识，以及世界范围内不可再生能源紧缺的现象，纯水作为一种绿色工作介质，再度成为流体传动领域的研究热点。同时，纯水压阀作为水压动力传动与控制的关键基础件，工作性能好坏将直接关系到水压系统的效能。但是，纯水具有润滑性差、黏度低、易气蚀、腐蚀性强、蒸汽压力高的缺点；因此，研制纯水

5、压控制阀系将面临诸多技术性难题：防腐蚀及材料抗磨损性、密封与润滑、气穴与气蚀侵蚀。新型材料的出现和新型结构设计部分解决了纯水压阀面临的问题，但纯水压控制阀中气蚀问题仍然突出。本课题以纯水压控制阀气蚀侵蚀为研究目标，围绕如何减少和防止气蚀的产生问题，以纯水压溢流阀为研究对象，采用增加干扰流束，利用CFD流场数值仿真技术模拟水压阀口过流特性，优化水压阀结构，依据AMESim与Simulink对阀动静态特性进行测试。首先，本文以某一油压直动式溢流阀设计理论作为基础，充分考虑纯水的理化特性，对所需直动式纯水压溢流阀进行相应设计，并简要阐述纯水压阀系的研究理论

6、与设计方法。其次，本文利用FLUENT软件，对纯水压阀系及增加干扰束的水压阀流道进行流场数值模拟和可视化研究，通过对水压阀改进模型建模及分析，得到纯水压阀阀口流场的压力分布云图、速度矢量流函数曲线、最大紊动能分布云图及最大能量耗散分布云图，对比原始模型与改进模型阀口过流特性，以此为依据优化干扰流束，为减少和防止气蚀侵蚀提供理论依据。最后，本文对纯水压阀动、静态特性进行简要对比分析，依据键合图理论建立溢流阀的数学模型，利用AMESim与Simulink对其进行联合仿真，并结合Simulink单一仿真分析数据结果。关键词：纯水压控制阀；气蚀；FLUENT

7、；功率键合图；联合仿真IAbstractAshumanunderstandingofenvironmentalprotectionandsustainabledevelopment,aswellasnon-renewableenergyshortageworldwidephenomenon,thepurewaterasaworkingmediumgreen,onceagainbecomeahottopicinthefieldoftransmissionfluid.Meanwhile,thepurehydraulicpressurevalveasake

8、yfoundationpiecepowertransmissionandcontrolsystem,andi