【摘要】：電液伺服閥是航空航天領(lǐng)域中關(guān)鍵基礎(chǔ)元件,其中以偏轉(zhuǎn)板射流方式作為前置級的伺服閥具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強的特點,有廣泛的應(yīng)用前景。它的關(guān)鍵部件偏導(dǎo)射流機構(gòu)擁有復(fù)雜而微小的結(jié)構(gòu),其內(nèi)部流場的動態(tài)特征很難被精確的數(shù)學(xué)模型描述。因此,為了指導(dǎo)偏導(dǎo)射流伺服閥的設(shè)計與生產(chǎn),研究該伺服閥的偏導(dǎo)射流機構(gòu)內(nèi)部流動穩(wěn)定性和流動噪聲是至關(guān)重要的。本文首先分析了偏導(dǎo)射流機構(gòu)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),將內(nèi)部射流流場分為四個階段。并基于射流理論、附壁射流理論和沖擊射流理論對內(nèi)部流場建立三維數(shù)學(xué)模型,準確描述流場內(nèi)部任何一點的速度和壓力特征。通過氣穴現(xiàn)象評價參數(shù)來預(yù)測氣穴發(fā)生的位置。其次建立了準確的三維數(shù)值模型,并對模型進行了結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,最大程度保證數(shù)值模擬計算的準確性。在數(shù)值模擬中,首先對模型進行了瞬態(tài)二相流數(shù)值模擬,獲得了在整個射流過程中氣穴產(chǎn)生和潰滅的變化情況,為分析內(nèi)部流動噪聲提供了有力的依據(jù)。其次對模型進行了瞬態(tài)大渦模型(LES)數(shù)值模擬,得到整個射流過程中流場的動態(tài)分布以及射流穩(wěn)定下的流場分布。同時,數(shù)值模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果進行了相互驗證。最后,進行偏導(dǎo)射流機構(gòu)特性試驗研究,設(shè)計測試試驗裝置,測定不同偏轉(zhuǎn)板位移條件下的流場壓力分布。試驗結(jié)果表明,偏導(dǎo)射流機構(gòu)的三維數(shù)學(xué)模型與數(shù)值模擬能夠有效描述電液伺服閥偏導(dǎo)射流機構(gòu)的射流特性。本文首次提出偏導(dǎo)射流機構(gòu)流場的三維數(shù)學(xué)模型,該模型能準確描述偏導(dǎo)射流機構(gòu)空間流動特征。建立了更加準確的三維數(shù)值模型,并對此復(fù)雜模型進行了結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格質(zhì)量達到較高水平,保證數(shù)值模擬結(jié)果的準確性。進行模型的瞬態(tài)LES和瞬態(tài)二相流數(shù)值模擬,能更加形象的分析內(nèi)部流場的流動特性。論文完善了偏導(dǎo)射流機構(gòu)流場特性的理論體系,對電液伺服閥偏導(dǎo)射流機構(gòu)研究提供了更加完善的理論基礎(chǔ),同時為今后研究者提供了可參考的研究方法,并對電液伺服閥的設(shè)計和生產(chǎn)提供了指導(dǎo)性意義。
【圖文】：

壽命等也產(chǎn)生巨大的影響。逡逑伺服閥受到一定程度的污染，會導(dǎo)致其功能的失靈，因此，研發(fā)射流管式伺服逡逑閥，如圖１－１，以及偏導(dǎo)射流式伺服閥，如圖１－２，得以發(fā)展，使其具備較高的抗污逡逑染性。就前者而言，屬于上世紀美國產(chǎn)品，主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。美國、俄羅斯等逡逑國家，無論是在民用客機還是軍事飛機上均使用此裝置［８］。從其本身的優(yōu)點來看，逡逑零位穩(wěn)定是其典型的特點，失效時閥芯能自動回中位，這對于航空液壓特別重要，逡逑此外還具有抗污染能力強和壽命長等特點，唯一不足的是它的動態(tài)特性要稍低一逡逑些Ｍ。美國等國家，為更好發(fā)揮該產(chǎn)品的性能，也在逐步進行創(chuàng)新［１Ｇ］。以俄羅斯為逡逑例，其在閥芯兩段，添加了雙冗位置傳感器，通過此裝置可以實現(xiàn)對閥芯位置的有逡逑效監(jiān)測，若檢測到故障信號，啟動備用裝置，極大程度提升了系統(tǒng)可靠性。Ｍｏｏｇ逡逑公司改進了伺服機構(gòu)

壽命等也產(chǎn)生巨大的影響。逡逑伺服閥受到一定程度的污染，會導(dǎo)致其功能的失靈，因此，研發(fā)射流管式伺服逡逑閥，如圖１－１，以及偏導(dǎo)射流式伺服閥，如圖１－２，得以發(fā)展，使其具備較高的抗污逡逑染性。就前者而言，屬于上世紀美國產(chǎn)品，主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。美國、俄羅斯等逡逑國家，無論是在民用客機還是軍事飛機上均使用此裝置［８］。從其本身的優(yōu)點來看，逡逑零位穩(wěn)定是其典型的特點，失效時閥芯能自動回中位，這對于航空液壓特別重要，逡逑此外還具有抗污染能力強和壽命長等特點，唯一不足的是它的動態(tài)特性要稍低一逡逑些Ｍ。美國等國家，為更好發(fā)揮該產(chǎn)品的性能，也在逐步進行創(chuàng)新［１Ｇ］。以俄羅斯為逡逑例，其在閥芯兩段，添加了雙冗位置傳感器，通過此裝置可以實現(xiàn)對閥芯位置的有逡逑效監(jiān)測，，若檢測到故障信號，啟動備用裝置，極大程度提升了系統(tǒng)可靠性。Ｍｏｏｇ逡逑公司改進了伺服機構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH137.52

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1

本文編號：2606734