錐形節(jié)流閥是液壓系統(tǒng)流量控制和安全保障的關(guān)鍵元件,具有密封性好,通流能力強(qiáng),加工成本低等優(yōu)點(diǎn)。但錐形節(jié)流閥在運(yùn)行過程中容易受到液動(dòng)力影響,造成錐形節(jié)流閥的自激振動(dòng),影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與準(zhǔn)確性。因此,分析和研究穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力特性對(duì)提高錐形節(jié)流閥控制的穩(wěn)定性有著重要的意義。本文采用理論、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段研究了錐形節(jié)流閥的流場(chǎng)特性和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力特性,得到了錐形節(jié)流閥流量、節(jié)流口處速度和動(dòng)量、閥芯表面壓力分布及穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力變化規(guī)律。依據(jù)伯努利方程和動(dòng)量定理,改進(jìn)了基于流體域控制體積的錐形節(jié)流閥穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力計(jì)算模型,導(dǎo)出了錐形節(jié)流閥通流截面面積、閥芯表面壓力分布及穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的理論計(jì)算表達(dá)式;建立了錐形節(jié)流閥穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力計(jì)算的數(shù)值模型,同時(shí)搭建了穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),完成了不同工況及不同結(jié)構(gòu)下錐形節(jié)流閥閥芯所受穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究,分析了典型工況下穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力特性變化規(guī)律。針對(duì)工作參數(shù)對(duì)錐形節(jié)流閥穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力特性的影響,本文研究了不同開度和進(jìn)出口壓力下錐形節(jié)流閥內(nèi)部流場(chǎng)和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力特性。結(jié)果表明:隨著閥芯開度或進(jìn)口壓力的增大,錐形節(jié)流閥流量增大,高速流區(qū)域增大,閥芯表面最小壓力減小,節(jié)流口處速度增大... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２控制體積Ｉ和ＩＩ中閥芯受力分析??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｆｏｒｃｅ?ａｃｔｉｎｇ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｐｏｏｌ?ｉｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｖｏｌｕｍｅ?Ｉ?ａｎｄ?ＩＩ??

?口寬度０４用妒健Ｆ！表示。??控制體積Ｉ和控制體積ＩＩ中閥芯受力情況如圖２－２所示�？刂企w積Ｉ和控制??體積ＩＩ中的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力表示為和／控制體積Ｉ和控制體積ＩＩ中閥芯所受??軸向力表所為Ｆｉ和Ｆｎ，控制體積Ｉ和控制體積ＩＩ中閥芯所受靜壓力表不為巧／??和ｉ控制體積Ｉ和控制體積ＩＩ中，穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的方向與靜壓力方向相反。??ｗｆｆｆｆｍｆｙ?ｎｔｔｔｎｔｎｎｎｔ?ｋ?７??（１）?＋?１１??Ｆ＼?Ｆｐｔ?Ｆｓｉ??⑷▼?＝?＋?ｙｉ??Ｆｎ?Ｆｐ２?Ｆ”．??圖２－２控制體積Ｉ和ＩＩ中閥芯受力分析??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｆｏｒｃｅ?ａｃｔｉｎｇ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｐｏｏｌ?ｉｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｖｏｌｕｍｅ?Ｉ?ａｎｄ?ＩＩ??因此，控制體積ｉ和ｉｉ中的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力計(jì)算公式可以表述為：??｜４＝４－５?（２－１）??１＾Ｓ２?＝?Ｆｐ?２?－ＦＵ??參照文獻(xiàn)［３４］，內(nèi)流式錐形節(jié)流閥通流截面及控制體積Ｉ?（ａ４Ｚ）￡）和控制體??積ＩＩ?（ａ４ＭＶ０）的具體結(jié)構(gòu)如圖２－３所示。??ｎ??Ｆｔ??，吹?／?１??Ｂ／?ＶＭ?／／］＞〇—??／?〇?Ｅ?７??／?ｍ（??￣￣Ｊ?

液動(dòng)力是由流體動(dòng)？化引起的，而流體動(dòng)量的變化主要發(fā)生在錐形節(jié)流閥節(jié)流??口附近，考慮到錐形節(jié)流閥閥口附近流道模型具有良好的對(duì)稱性，同時(shí)為降低計(jì)??算時(shí)間，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本》本文采用的數(shù)值計(jì)算模型如圖２－４所示，為二雒軸對(duì)稱??模型其中，Ｚ表示錐形節(jié)流閥數(shù)值模型的總長(zhǎng)度，表示錐形節(jié)流閥數(shù)值模型??上游流道長(zhǎng)度，ｉ？表示閥座上游閥腔半徑，Ｏ表示錐形節(jié)流閥下游流道半徑，ｒｖ??表示錐形節(jié)流閥閥芯半徑。??Ｌ??節(jié)流閥入Ｉ」?￣＾?＾??＂ｊ?節(jié)流閥出ｎ??＂?閥座內(nèi)邊界?ＡＴ＂??＾?ｎ???／?ｕ??ｃ?閥芯邊界Ｕ?＾??圖２－４錐形節(jié)流閥數(shù)值仿真模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｏｎｉｃａｌ?ｔｈｒｏｔｔｌｅ?ｖａｌｖｅ??數(shù)值仿真模型主要參數(shù)如表２－１所示，模型總長(zhǎng)度為５０ｍｍ，上游流道長(zhǎng)度??２０ｍｍ，下游流道長(zhǎng)度３０ｍｍ。．本文仿真部分采用的流體介質(zhì)屬性與４６號(hào)液壓油??保持一致，其密度為８８９ｋｇ／ｍ３，粘度為Ｏ．ＣＢｅＰａ＋Ｓｅ本文仿真過程中數(shù)值模型的??上下游長(zhǎng)度、直徑保持不變，在研究工作參數(shù)對(duì)錐形節(jié)流閥穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力影響時(shí)，??采用的仿真模型閥芯半錐角為３０°，閥芯直徑為１２ｍｍ，只改變閥芯開度或錐形??節(jié)流閥的進(jìn)出ＱＥｆｆ差；在研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)錐形節(jié)流閥穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力影響時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2904840