固定节流孔流量特性的仿真测试研究.pdf

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1、2014年第5期液压与气动25doi：10．11832／j．issn．1000-4858．2014．05．005固定节流孔流量特性的仿真测试研究杨凡，李刚炎，杨飞，陈隆华(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)摘要：根据ISO63582013建立固定节流孔流量特性测试回路，测试不同型号固定节流孔的流量特性，然后在Fluent中建立固定节流孔的几何模型并设定模型的边界条件进行仿真计算固定节流孔的流量特性，通过比较实验数据和仿真结果表明仿真具有较好的精度，可以提高测试效率，减少能源消耗。关键词：固定节流孔；流量特性；计算流体

2、动力学中图分类号：TH138．5文献标志码：B文章编号：1000-4858(2014)05-0025-05SimulationandTestoftheFlow—rateCharacteristicofFixed0rificeYANGFan，LIGang—yan，YANGFei，CHENLong-hua(SchoolofMechanicalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan，Hubei430070)Abstract：AccordingtotheISO6358-2013，thet

3、estcircuitofafixedorifice’sflow—ratecharacteristicshasbeenes—tablishedtotestdifierentmodelsoffixedorifices’flow．ratecharacteristics．Thefixedorifice’SgeometricmodeliSes．tablishedbythesoftwareFluenttocalculatetheflow—ratecharacteristics．Bycomparingtheexperimentaldatuman

4、dsimulationresults，weconcludethatthesimulationhasagoodprecision，canhelptoimprovethetesteficiency，andreduceenergyconsumption．Keywords：fixedorifice，flowrate，CFD引言大，特别是对大孔径节流孔，有时需要多台空压机同时近年来，气动系统越来越多地被应用于汽车、电子供气；二是对传感器精度要求高J。针对上述不足，及半导体等行业，为了设计出节能、低成本的气动系目前国内外也提出了多种不同的改进

5、实验方法，如恒统，就必须准确把握元件的流量特性⋯。流量特性描温容器排气法、容器充放气法等J，虽然在一定程度述了气动元件进出口两端的压力降与通过该元件的流上有所改进，但对测试仪器的精度要求仍然较高并且量之间的关系，因而研究气动元件首先必须了解该元测试准备时间长，这都使得测试成本高昂，同时也使得件的流量特性。在压力调节阀、速度控制阀等气动元产品的设计周期更长。件中，存在着各种各样的流道，如果将该气动元件的流随着计算机技术的发展，数值模拟已经成为科学道进行简化，即可等效为不同尺寸的固定节流孔。所研究的重要手段，本研究利用计算流体动力学仿

6、真软以，如果能够知道不同型号固定节流孔的流量特性，在件Fluent对固定节流孑L的流量特性进行仿真研究，同气动元件的设计和选型中就能根据节流孔的不同流量特性来设计气动元件的内部流道，这样可以在很大程收稿日期：2013—11—12基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助(2013-度上提高气动元件的设计效率，方便气动元件的选型，ZY-043、2013．YB-O10)；研究生自主创新基金项目(2013一ZY一使得最大程度的有效利用压缩气体，达到提高能量利043)用率，实现节能减排的目的。作者简介：杨凡(1987一)，男，湖北荆门人

7、，硕士研究生，主要在ISO6358中提供了恒定上游压力和变上游压力从事气压传动与控制、汽车电子信息集成控制技术方面的研究两种测试方法j，但此方法存在着问题：一是耗气量工作。26液压与气动2014年第5期时结合试验测试数据进行对比分析，对仿真参数进行固定节流孔的空气质量流量，具体计算过程如下：校正，使得仿真具有更高的仿真精度，达到能够模拟试进、出口断面的空气密度分别为：验条件下的固定节流孔流量特性测试的目的，这样，工P1=“；p2=PtfIP_LlJ(3j)程人员在进行气动元件设计时，便可以通过仿真模拟l、Pl／来计算气动元件的流量

8、特性，大大提高气动元件设计又有连续性方程：效率，同时也能够降低成本消耗J。PllA1=P22A2(4)1节流孔的流量特性且在截面1—1和截面2—2上，利用能量守恒得：根据ISO6358．2013标准，用音速流导C、临界压。，(K_一1P+2=K1P