伺服阀阀芯喷嘴磨粒流抛光数值模拟研究

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1、分类号：密级：可公开UDC：编号：伺服阀阀芯喷嘴磨粒流抛光数值模拟研究ABRASIVEFLOWPOLISHINGNUMERICALSIMULATIONRESEARCHOFSERVOVALVECORENOZZLE学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）工程领域名称及代码：机械制造及其自动化（080201）研究方向：精密、超精密加工、检测及装备申请学位级别：硕士指导教师：李俊烨研究生：吴绍菊论文起止时间：2014.09—2015.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士

2、学位论文，《伺服阀阀芯喷嘴磨粒流抛光数值模拟研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数

3、据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要伺服阀作为伺服控制系统中的一种核心伺服控制元件，已经被广泛应用于许多国民生活的各个领域。伺服阀的阀芯喷嘴是伺服阀中的关键零件，阀芯喷嘴的通道表面质量往往直接影响到伺服阀的整个使用性能，目前传统的加工工艺方法无法保证其质量及合格率。而磨

4、粒流抛光技术为改善伺服阀阀芯喷嘴的内表面质量提供了有效的技术方案，对伺服阀阀芯喷嘴的磨粒流抛光技术的研究分析具有重要的理论意义和工程应用价值。本文主要是针对提升伺服阀阀芯喷嘴内通道表面质量的磨粒流抛光技术研究的，首先运用流体力学理论中的混合模型和离散相模型对喷嘴通道内固液两相流流场的离散相和流体相的运动分布特性进行了数值仿真模拟研究。分别从流场内压力、速度、湍流动能、颗粒的运动轨迹以及颗粒的冲蚀磨损机理等方面进行数值模拟分析，探讨磨粒流抛光流场内的颗粒微磨削去除机理，颗粒磨削对喷嘴通道内不同位置

5、的加工效果以及不同入口初始速度、颗粒粒径以及初始温度对颗粒冲蚀磨损率的影响。基于数值分析结果，采取最优磨粒流抛光参数对伺服阀阀芯喷嘴进行磨粒流抛光，并采用相关检测手段测量磨粒流抛光前后的阀芯喷嘴内表面质量，进行磨粒流抛光伺服阀阀芯喷嘴的试验分析。通过研究分析磨粒流抛光伺服阀阀芯喷嘴的表面质量，为磨粒流抛光技术的应用与发展提供了技术支持。关键词：磨粒流抛光混合模型离散元模型数值模拟冲蚀磨损试验分析IABSTRACTServovalveisthecoreinservocontrolsystemofa

6、servocontrolelement,hasbeenwidelyusedinthefieldofnationallife.Nozzleofthevalvecoreisanimportantpartinservovalve,thesurfacequalityofnozzlewilldirectlyaffecttheservovalveperformance,thetraditionalprocessingmethodscannotensureitsqualityandqualifiedrate.

7、Abrasiveflowprocessingtechnologyprovideseffectivesolutionforimprovingthequalityofthesurfaceoftheservovalvenozzle,sothenozzleofabrasiveflowmachiningtechnologyhasacertaintheoreticalsignificanceandengineeringpracticalsignificance.Thisarticleismainlyaime

8、dattwoaspectsabouttheroughnessofnozzle.Basedonthebasisofthetheoryoffluidmechanicsinmixturemodelanddiscretephasemodel,thispaperhasdidnumericalsimulationresearchonmovementfeaturesofcomplexsolidliquidtwophaseflowfieldintheabrasiveflowmachiningprocess,re