仿真分析液压卡紧现象

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1、仿真分析液压卡紧现象1、仿真分析方法基于Fluent软件对液压卡紧现象进行仿真分析。首先利用Inventor软件建立带有锥度的间隙密封卡紧模型，使用ICEM对模型流体域进行网格划分，最后采用Fluent对网格模型进行压力场仿真，对获取的数据进行分析计算，得到最优的间隙密封结构。2、模型参数滑阀卡紧力仿真几何模型以阀芯、阀套间隙密封中流场为基型，采用三维模型的形式。模型的基本参数为：密封长度为20mm,阀套的直径为20.05,阀心的大端直径为20.01,小端直径为20mmo表3・1不同形状流道雷诺数值佝流道形状雷诺数同心环缝1100偏心环缝1000带平衡槽的同心环缝700带平衡槽的

2、偏心环缝400由流体力学知识可知，雷诺数的定义如下:(3-1)其中：7为截面流体的平均速度，厶为流体的特征长度，“为流体动力粘度,p为流体密度，v为流体的运动粘度。100^0795Ue*O5900^406850«K»7S0eiO5650皿5502SOOeKJB450e*06400CKJ6ISOeXB300tO6250(^062D0a»O6ContoursofStaticPressure(pascal}Mr14,MH8ANSYSFluent145<3d.pons,ske)3、顺锥仿真分析顺锥模型示意圈如图所示，其中％、d?、D。、丘别为小端直径、大端盲径、阀套孔直径、偏心量，弓、£

3、为进出口压差，参数设置如前文所述。将倒锥模型导入到Fluent软件中。滑阀间隙密封内部流场仿真分析结果如图所示，图1为阀总表面压力分布图,图2为模型上下对称面压力分布曲线。由图可知，压力沿X轴从12Mpa到2MPa依次减小，由于仿真模型的偏屯、量是沿着Y轴正方向，根据前文的理论分析可知，由于阀忘下对称面间隙高度小，压力下降慢，故下对称面的压力高于上对称面压力，与仿真结果一致，如图所示。最终会产生一个使阀芯沿Y轴负方向运动的力，使阀，芭对中。在Fluent中设置力监测器，得出阀芯沿Y轴的受力为14.31N,使阀巧对中。因此，阀芯的顺锥模型有利于滑阀的对中。■120e*0?!山心11

4、0f»07105eX)74、倒锥仿真分析倒锥模型与顺锥模型结构上基木相同，只是在阀芯的安装方向上有所不同,倒锥模型阀狂大端朝向高压进口腔。将模型导入到Fluent中，边界条件与顺锥设置相同。由图可知，压力在阀巧表面沿X轴方向依次减小，但是分布并不均匀，滑阀上对称面压降比上对称面的压降慢，在曲线上显示为上对称面曲线在下对称面曲线上方，两曲线形成一封闭区域，由公式可知，封闭区域对阀拉圆周表面积分即为阀巧卡紧力大小。在Fluent中设置力传感器，监测得到阀孩受到的卡紧力为12.20N,方向沿着Y轴正方向，最终会使阀总向阀孔底侧壁而移动，直到卡死。12WXJ7購1™1!100e*07gs

5、oe心9000408850eK>58D0C4O67SOefO5700e4<>5650e症ED0e>XSOOeOS•i50e<»540CeO5350e^J5MCOeOS2低心ContoursofStatKPressure(pascal)Apr142C13ANSYSM5(3dp&ns.ske)