錐閥因結(jié)構(gòu)工藝簡單、密封性能好等優(yōu)點在液壓元件中得到廣泛應(yīng)用,錐閥閥口流場具有高流速、大壓差特征,極易誘發(fā)空化流動,引起元件或系統(tǒng)產(chǎn)生振動與噪聲,隨著液壓技術(shù)向高壓、高速和大功率方向發(fā)展,液壓元件中空化問題的研究日趨受到重視。本文以液壓錐閥為研究對象,采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對錐閥閥口空化產(chǎn)生的機理、空化流態(tài)及空化控制方法展開了較深入的研究。論文的主要內(nèi)容有:第一章,概述本課題研究的背景和意義,闡述了液壓錐閥閥口空化研究的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第二章,介紹了本課題所用的數(shù)學(xué)模型,進行模型驗證及網(wǎng)格無關(guān)性檢驗。第三章,湍流粘度修正前后錐閥閥口空化流動特性的研究�？栈l(fā)生前后,介質(zhì)混合密度相差很大,考慮湍流粘度修正時,汽相體積分數(shù)周期變長,最大值減小,閥芯整個錐面的軸向液動力減小,閥芯下游軸向液動力是整個閥芯錐面軸向液動力的主要影響因素。第四章,背壓對液壓錐閥閥口空化流動特性的影響。背壓增大導(dǎo)致汽相體積分數(shù)的周期和幅值均減小,閥芯軸向液動力增大、脈動減小,流場更趨于穩(wěn)定。第五章,正弦速度入口下,研究入口速度脈動頻率及幅值對錐閥閥口空化流動特性的影響。入口速度脈動頻率增大,汽相體積分數(shù)... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 液壓傳動及液壓錐閥
        1.1.2 空化的定義及發(fā)展史
        1.1.3 液壓錐閥空化的研究意義
    1.2 錐閥空化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 仿真技術(shù)及空化模型
        1.3.1 CFD仿真技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.2 氣液兩相流的研究
        1.3.3 空化模型
    1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 數(shù)學(xué)模型概述
    2.1 基本方程
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 動量守恒方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 Fluent湍流模型概述
        2.2.2 重整化群(RNG)k? ε模型
    2.3 多相流模型
        2.3.1 混合模型概述
        2.3.2 混合模型的主要方程
    2.4 空化模型
        2.4.1 FLUENT空化模型
        2.4.2 Zwart-Gerber-Belamri空化模型
    2.5 壁面函數(shù)
        2.5.1 標準壁面函數(shù)
        2.5.2 可伸縮壁面函數(shù)
    2.6 求解離散方程算法簡介
    2.7 錐閥的基本結(jié)構(gòu)及空化過程
        2.7.1 錐閥的基本結(jié)構(gòu)
        2.7.2 幾何建模
        2.7.3 網(wǎng)格劃分
    2.8 空化模型參數(shù)
    2.9 壁面函數(shù)對錐閥空化流動的影響
    2.10 網(wǎng)格無關(guān)性分析
    2.11 本章小結(jié)
第3章 湍流粘度修正前后錐閥閥口空化流動特性研究
    3.1 湍流粘度修正及軸向液動力計算
        3.1.1 湍流粘度修正
        3.1.2 錐閥所受軸向液動力的計算方法
    3.2 湍流粘度修正前后的流場特性
        3.2.1 粘度修正前流場特性分析
        3.2.2 粘度修正后流場特性分析
    3.3 湍流粘度修正前后的比較
        3.3.1 湍流粘度修正前后的汽相體積分數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 錐閥閥口內(nèi)部空化流動演化過程
    4.1 空化機理
        4.1.1 氣泡的靜平衡方程
        4.1.2 空化的初生
        4.1.3 空化的發(fā)展
        4.1.4 空化的潰滅
    4.2 空化過程
    4.3 不同背壓對流場特性的影響
        4.3.1 不同背壓對流場空化的影響
        4.3.2 不同背壓對閥芯表面軸向液動力的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 進口流量脈動對流場特性的影響
    5.1 錐閥進口流速對流場的影響
    5.2 流速脈動對空化的影響
        5.2.1 流速脈動頻率對流場特性的影響
        5.2.2 進口流速幅值對流場特性的影響
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
致謝
附錄A 科研實踐


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]修正的RNG κ-ε模型在云狀空化流動計算中的應(yīng)用評價[J]. 張博,王國玉,張淑麗,余志毅.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2008(12)
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博士論文
[1]錐閥振蕩流場流動噪聲增強機制研究[D]. 易達云.浙江大學(xué) 2015
[2]液壓閥口空化機理及對系統(tǒng)的影響[D]. 杜學(xué)文.浙江大學(xué) 2008
[3]溢流閥閥口氣穴與氣穴噪聲的研究[D]. 高紅.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]水介質(zhì)錐閥流場可視化仿真及試驗研究[D]. 張立亭.太原理工大學(xué) 2018
[2]基于動網(wǎng)格的錐閥流場可視化及空化現(xiàn)象研究[D]. 郭曉霞.太原理工大學(xué) 2016
[3]高水基液壓錐閥氣蝕現(xiàn)象的分析與研究[D]. 鄭文婧.蘭州理工大學(xué) 2016
[4]油壓錐閥閥口空化流動數(shù)值模擬[D]. 王鵬飛.蘭州理工大學(xué) 2016



本文編號：3198939