本文關鍵詞：高水基液壓錐閥氣蝕現(xiàn)象的分析與研究

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【摘要】：本文以高水基液壓元件中常用的錐閥為具體研究對象,采用流體力學、流體動力學、氣泡動力學等理論,結合計算流體動力學軟件CFD,對液壓錐閥在不同半錐角、不同閥口開度下的氣穴流場進行數(shù)值模擬,分析氣蝕產(chǎn)生的主要影響因素,并推測氣蝕產(chǎn)生最嚴重的部位。通過分析研究,得出氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于閥腔內(nèi)部流場出現(xiàn)負壓,且錐閥的閥芯在錐面與柱面的連接處由于內(nèi)流道急劇變化,受到嚴重的氣蝕損害,與實際應用中水壓錐閥受到嚴重損害的部位相吻合,驗證了氣穴模型仿真的合理性。據(jù)此對閥芯所受氣蝕破壞嚴重的部位提出抗氣蝕結構:閥芯錐面與柱面的連接之間采用圓弧過渡以及二級節(jié)流結構。同時從理論上分析二級節(jié)流的剛度特性以及抗氣蝕特性,并對兩種抗氣蝕結構的流場進行數(shù)值模擬分析,并與原結構進行比較后可知,壓力分布、速度分布、閥口的進出口壓差以及氣體體積含量均有所改善,能夠有效地減小氣蝕影響。尤其是二級節(jié)流結構,能夠明顯地抑制水壓錐閥的氣蝕破壞。本文的研究對高水基液壓錐閥減小或抑制氣蝕現(xiàn)象的結構提供基本的設計理論,具有一定的參考意義。本文主要內(nèi)容如下:第一章,論述了水液壓傳動技術的內(nèi)涵與特點,及其研究現(xiàn)狀和所面臨的關鍵問題;詳細介紹了氣蝕現(xiàn)象在水壓元件領域內(nèi)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況;最后概括了本課題的主要研究內(nèi)容。第二章,從氣泡動力學、流體力學、流體動力學等基本理論出發(fā),分析氣穴現(xiàn)象形成的本質(zhì),氣泡的產(chǎn)生、發(fā)展與潰滅的整個過程;建立氣穴模型,為錐閥氣蝕流場的數(shù)值計算做準備。第三章,建立高水基液壓錐閥閥芯半錐角分別在30°、45°、60°三種情況下,開度從0.3mm增加到0.8mm時的三維流道模型,采用軟件Fluent對其進行氣穴模型的流場仿真,將流道內(nèi)的壓力分布、速度分布、氣體體積含量等用圖像顯示出來,輸出相關計算結果,并對結果進行比較,分析內(nèi)流場特性對氣蝕的影響。然后,根據(jù)分析結果找出氣蝕破壞最嚴重的部位。第四章,針對錐閥產(chǎn)生氣蝕嚴重的部位,提出兩種抗氣蝕結構。對比分析原結構與抗氣蝕結構的流場分布,得出三種結構下的氣穴初生數(shù)曲線圖,分析該結構的氣穴指數(shù),得出抗氣蝕結構可以減小錐閥氣蝕的程度。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.52

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉瑞芳;于子旺;范永海;;液壓系統(tǒng)的空化氣蝕及其預防措施[J];唐山師范學院學報;2008年02期

2 謝偉,周華,弓永軍;純水液壓閥氣蝕試驗系統(tǒng)研制[J];液壓與氣動;2004年05期

3 林曉磊,蔣若芹;工程機械液壓缸氣蝕的預防[J];工程機械與維修;2004年04期

4 劉美霞,王東,李壯云;海(淡)水液壓元件材料的耐蝕耐磨特性分析[J];液壓氣動與密封;2003年02期

5 楊華勇,周華;純水液壓傳動技術的若干關鍵問題[J];機械工程學報;2002年S1期

6 冀宏,傅新,楊華勇;內(nèi)流道形狀對溢流閥氣穴噪聲影響的研究[J];機械工程學報;2002年08期

7 劉銀水,黃艷 ,賀小峰 ,李壯云;幾種油壓閥的結構型式對水的適應性[J];液壓氣動與密封;2002年03期

8 操云甫,趙俊文,韓永生,戴國忠;面向大規(guī)模定制的軟件開發(fā)模式[J];計算機研究與發(fā)展;2002年05期

9 劉銀水,黃艷,邱鴻利,李壯云;二級節(jié)流的性能分析及其在水壓閥中的應用[J];機床與液壓;2001年05期

10 王東,朱碧海,李壯云,張鐵華;海、淡水節(jié)流閥的研究[J];液壓與氣動;2001年08期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 杜學文;液壓閥口空化機理及對系統(tǒng)的影響[D];浙江大學;2008年

2 冀宏;液壓閥芯節(jié)流槽氣穴噪聲特性的研究[D];浙江大學;2004年

3 高紅;溢流閥閥口氣穴與氣穴噪聲的研究[D];浙江大學;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周善淮;高壓單相流細水霧自動滅火系統(tǒng)的研制及火場溫度監(jiān)測[D];浙江大學;2004年

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本文編號：1277551