纯水液压锥阀气穴流场数值模拟研究

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1、2011年3月机床与液压Mat．201l第39卷第5期MACHINEr00L&HYDRAULICSVo1．39No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．05．010纯水液压锥阀气穴流场数值模拟研究刘会勇，赵青(1．贵州大学机械工程与自动化学院，贵州贵阳550003；2．贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550003)摘要：根据纯水液压锥阀的结构特点，在GAMBIT软件中建立纯水液压锥阀模型，并在FLUENT软件中进行求解计算，研究纯水液压锥阀气穴流场。仿真结果表明，

2、锥阀内部气穴发生的位置和程度与压力的分布有直接关系。研究结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实用价值。关键词：纯水液压锥阀；气穴；流场；压力；CFD中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)5—029—3StudyonNumericalSimulationfortheFlowFieldCavitationoftheHydraulicPoppetValveUUHuiyong．ZHAOQing(1．CollegeofMechanicalEngineeringan

3、dAutomation，GuizhouUniversity，GuiyangGuizhou550003，China；2．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，GuizhouUniversity，GuiyangGuizhou550003，China)Abstract：Basedonthestmeturecharacteristicsofthehydraulicpoppetvalve，themodelofthehydraulicpoppetvalvewases—

4、tablishedinGAMBIT，andthecalculationwascarriedoutinFLUENT，theflowfieldcavitationofthehydraulicpoppetvalvewasstud—led．Theresultindicatesthatthepositionandtheextentofthecavitationaredirectlyrelativetothedistributionofpressureinthehy—draulicpoppetvalve．The

5、resultprovidessometheoreticalandpracticalvalueforthecavitationcontrolofthehydraulicpoppetvalve．Keywords：Hydraulicpoppetvalve；Cavitation；Flowfield；Pressure；CFD纯水液压锥阀具有密封性好、动作可靠、结构简BIT建立了纯水液压锥阀模型，并在FLUENT中进行单、响应快、抗污染能力强等特点，日益得到广泛应了求解计算，研究了纯水液压锥阀的气穴流场。研究用

6、。由于纯水的汽化压力比矿物型液压油高很多，而结果对于纯水液压锥阀的气穴控制有一定的理论和实随着温度的升高，汽化压力升高得很快，纯水极易汽用价值。化和沸腾。在液流中当某点压力低于液体在此温度下1几何模型的空气分离压时，原来溶于液体中的气体会分离出来，产生气泡，这就是气穴现象。气穴不仅影响锥阀的使用性能和精度，引起振动和噪声，而且还会产生破坏锥阀阀芯和阀体表面的高压冲击波，流体中的微粒会撞击表面，造成锥阀表面的磨损，缩短锥阈的使用寿命。因此，研究纯水液压锥阀的气穴流场十分必要。计算流体动力学是通过计算机

7、数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所作的分析。常用的计算流体动力学软件为FLUENT和GAMBIT。FLUENT是用于模拟和分析复其结构简图如图I所图1纯水锥阀的结构简图杂几何区域内的流体流动与热交换问题的专用计算流示。体动力学软件。GAMBIT是专用前处理软件包，用来为计算流体动力学数值模拟生成网格模型，主要功能其中：进口AJ直径d=10mm，出口为DE和包括：建立几何模型、划分网格和指定边界。。FG，阀口开度h可变，阀芯半锥角=30。，阀腔半作者根据纯水液压锥阀的结

8、构特点，基于GAM—径r=20mm，CD=18mm，AB：30mm。收稿日期：2010—02—01基金项目：贵州省自然科学基金(黔科合J字[2009]2234号)；贵州大学引进人才基金(贵大人基合字(2008)039号)；贵州省重大专项基金(黔科合重大专项字(2009)6003号)作者简介：刘会勇(1979一)，男，博士，副教授，研究方向为机电系统的测量和控制。电话：13595149125，E—mail：huiyong—liu@sohu．corn。