液壓滑閥是液壓控制閥最基本的結構形式之一,閥芯的靈活運動是滑閥控制功能正常實現(xiàn)的根本保證�；y工作過程中,跟隨油液進入幾微米到幾十微米滑閥間隙的微米污染顆粒,可能引發(fā)閥芯滯卡,造成閥體閥芯運動副的摩擦磨損,導致滑閥控制功能失效。因此,研究滑閥閥腔中微米固體顆粒的運動軌跡,深入認識微米固體顆粒侵入滑閥間隙的瞬態(tài)特征,對揭示滑閥滯卡的微觀機理、發(fā)展高可靠性液壓控制閥具有重要意義。本文以液壓滑閥為研究對象,首先對微米球形鐵質微米顆粒在液流驅動下的運動軌跡進行仿真計算,分析顆粒侵入滑閥間隙的瞬態(tài)過程和概率,進而通過高速可視化實驗獲得球形顆粒在放大的滑閥閥腔與帶均壓槽滑閥間隙二維模型中的運動過程。具體研究內(nèi)容如下:首先,建立含微米尺度滑閥間隙的二維滑閥閥腔模型,利用流體-粒子單向耦合計算,對穩(wěn)態(tài)流場中微米球形鐵質顆粒在液流驅動下的粒子運動軌跡進行仿真計算。結果顯示,油液中的微米顆粒主要隨閥口流束運移;間隙高度與閥口開度比從0.0067增大至0.4時,顆粒侵入滑閥間隙的概率從1%增大至27%;當閥口處于小開口狀態(tài)時,顆粒侵入滑閥間隙的概率會急劇增大;閥口壓差增大,侵入滑閥間隙的顆粒數(shù)量增加;在滑閥...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
        1.1.1 液壓系統(tǒng)的污染
        1.1.2 滑閥閥芯滯卡現(xiàn)象
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滑閥閥芯滯卡研究現(xiàn)狀
        1.2.2 固體顆粒物運動特性的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究思路與內(nèi)容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第2章 固體顆粒運動受力分析與數(shù)值研究方法
    2.1 液相流場中固體顆粒運動受力分析
    2.2 滑閥中固體顆粒運動的數(shù)值研究方法
        2.2.1 數(shù)值研究方法的選擇
        2.2.2 COMSOL Multiphysics仿真軟件的特點
        2.2.3 粒子追蹤模塊的特點及適用性
        2.2.4 流固耦合模塊的特點及適用性
    2.3 本章小結
第3章 滑閥閥腔中微米固體顆粒運移的數(shù)值模擬
    3.1 滑閥閥腔中固體顆粒的粒子軌跡追蹤仿真計算
        3.1.1 滑閥閥腔模型與仿真參數(shù)設置
        3.1.2 控制方程及邊界條件設置
        3.1.3 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關性驗證
        3.1.4 閥腔流場分析
        3.1.5 閥腔中顆粒運動軌跡
        3.1.6 侵入滑閥間隙的顆粒數(shù)量
        3.1.7 顆粒運動軌跡的分離
    3.2 帶均壓槽滑閥間隙中球形顆粒運移的數(shù)值模擬
        3.2.1 仿真模型與參數(shù)設置
        3.2.2 帶均壓槽間隙中球形顆粒的運動特性計算結果及分析
    3.3 帶均壓槽滑閥間隙中方形顆粒運移的數(shù)值模擬
        3.3.1 仿真模型與參數(shù)設置
        3.3.2 帶均壓槽間隙中方形顆粒的運動特性計算結果及分析
    3.4 本章小結
第4章 滑閥閥腔放大模型中球形顆粒運移的高速攝像可視化
    4.1 實驗臺的搭建及實驗內(nèi)容
        4.1.1 實驗思路
        4.1.2 實驗介質選擇及實驗參數(shù)
        4.1.3 實驗原理及實驗臺的搭建
        4.1.4 可視化實驗模型的設計與制作
        4.1.5 球形固體顆粒的選用
    4.2 滑閥閥腔放大模型中球形固體顆粒的運動軌跡
        4.2.1 實驗條件及實驗過程
        4.2.2 實驗結果及分析
        4.2.3 滑閥閥腔放大模型中顆粒運動軌跡的仿真分析
    4.3 帶均壓槽滑閥間隙放大模型中球形固體顆粒的運移特性
        4.3.1 實驗條件及實驗過程
        4.3.2 實驗結果及分析
        4.3.3 帶均壓槽滑閥間隙放大模型中固體顆粒運移的仿真分析
    4.4 本章小結
總結與展望
    1 總結
    2 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄
附錄B 專利申請情況
附錄C 參與的主要科研項目與實踐



本文編號：3868890