基于Fluent的电液控制主阀流场数值模拟.pdf

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1、2015年2月山西煤炭管理干部学院学报Feb．，2015第28卷第1期JournalofShanxiCoal-MiningAdministratorsCollegeVo1．28No．1·科学技术研究·基于Fluent的电液控制主阀流场数值模拟张盼盼(山西煤炭管理干部学院，山西晋中030600)【摘要】为掌握电液控制主阀流场的分布情况，利用FLUENT软件进行数值模拟，得到了阀体不同开口度、不同压差下压力、流速的分布情况，为后续优化流道奠定了理论基础。【关键词】液压支架控制系统主阀流场数值模拟【中图分类号】TH15，TH137．52【文献标识码lA【文章编号】1008—8881(2015)

2、01—0172—02主阀是液压支架电液控制系统的关键部分，主压力大于设置在主阀的弹簧力时，顶杆与阀室产生阀性能对整个液压系统的效率和稳定性有直接的相对位移，主阀口被打开，主阀进入工作状态，各执影响。主阀阀体内腔结构复杂且流体介质工作压力行元件在液压力的作用下完成相应动作翻。电磁铁较高，流体流经弯曲流道，过流面突扩、突缩处时，再次断电时，主阀工作口A又与回液口T相通，与会产生脱流、回流、漩涡、液流预旋等流动现象[1】。阀高压口P隔开，从而实现卸载。腔设计不合理，会使流体流动能量损失过大，引起在Pro／E下建立的流道三维几何模型如图3所气蚀和振动，加剧阀的腐蚀，寿命降低，并因此直接示，建立三

3、维模型后，要对空间区域离散化，即将计影响整个系统的性能。本文提出了在FLUENT6．3版算区域进行网格划分。在FLUENT公司开发的网格本上对主阀的三维流场进行数值模拟，为进一步确划分软件GAMBIT下，导入主阀流道的三维模型，定影响主阀性能的因素，优化流道设计提供理论参然后进行网格划分。液压阀内部结构复杂，划分网考。主阀数值模拟的流程图如图1所示。格应该采用分区划分的方法f31。为了提高收敛速度，对阀体结构作了一些简化，忽略加工时的倒角与圆建立儿何模型1一一誊1_一一1_'一一1_一一'_一一'_-一'_角等，流场三维网格模型如图4。j一一一～一⋯定义几何计算域；2仿真分析{GAMBI

4、T⋯⋯网格划分，进行网格局部细化：。⋯一一r一⋯⋯。!定义计算域的边界处单元2．1主阀开口度不同选择素流模犁和流场数值计算方法：一土⋯，定义流体的物性参数：JFLUENTL指定计算域边界处的边界条件：一一一1一选择控制方程的离散方法；进行数值计算，得出数值解⋯，t．⋯计算域的几何模型及网格豕：娃示可视化的结果l一由FLuENn悖生成的鹾力云嘲、Il¨一一一矢鼙图、等值线、XY敞点圈等；；；，J⋯：钳。对可视化结果进行分析，得出图2主阀结构简图结论一⋯⋯一’叶日关结论并据此对圭控阀的优化一’一～一一设计提供依据1主阀三维建模及网格划分主阀结构简图如图2所示。当先导阀电磁铁断电时，主阀工作口

5、A由于受到弹簧力作用，与回液口T接通，与高压口P隔开，此时主阀关闭。当电磁铁通电时，通过先导阀，高压液体进入主阀室中，当图3流道的三维模型图4三维模型网格划分示意图收稿日期：2014—12—09作者简介：张盼盼(1981一)，男，山西太原人，山西煤炭管理干部学院教师。172