雙噴嘴擋板伺服閥內(nèi)部流場的數(shù)值模擬分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 10:30
雙噴嘴擋板伺服閥作為電液伺服系統(tǒng)中使用最為廣泛的一種伺服閥,是液壓伺服控制系統(tǒng)中典型的轉(zhuǎn)換、放大、控制元件,在整個(gè)伺服系統(tǒng)中起著關(guān)鍵、核心作用,在現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到日益廣泛的應(yīng)用。與射流管伺服閥相比,雙噴嘴擋板伺服閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、線性度好、死區(qū)范圍小、速度響應(yīng)快、運(yùn)行可靠、平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),但是同時(shí)存在著轉(zhuǎn)化率低、能耗大等缺陷,所以對(duì)伺服閥內(nèi)部流場進(jìn)行研究,以此為依據(jù)來改善伺服閥的性能,具有一定的理論意義與工程實(shí)用價(jià)值。本課題主要完成了三個(gè)方面的工作:一是研究了雙噴嘴擋板伺服閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特性;二是對(duì)原型閥進(jìn)行模擬計(jì)算,從流場的角度,獲得伺服閥的數(shù)學(xué)模型以及特性曲線;三是對(duì)原型閥中幾個(gè)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化,獲得了最佳的結(jié)構(gòu)尺寸。首先,本論文以雙噴嘴擋板伺服閥的前置放大器為研究對(duì)象,針對(duì)前置級(jí)雙噴嘴擋板機(jī)構(gòu)流場的分布情況,根據(jù)實(shí)際伺服閥前置放大器的尺寸,應(yīng)用Pro/E軟件建立三維幾何模型,并運(yùn)用FLUENT前處理軟件GAMBIT對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分。運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)方法,采用標(biāo)準(zhǔn)k ?ε雙方程湍流模型對(duì)原型閥的雙噴嘴擋板級(jí)內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值仿真,獲得原閥的壓力場、速度矢量場等分布以...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1雙噴嘴擋板伺服閥恢復(fù)壓力模型示意圖
圖 3-2 雙噴嘴擋板伺服閥恢復(fù)流量模型示意圖Fig.3-2 Twin flapper-nozzle servo valve recovery flow diagram model分成的要求布是流動(dòng)控制方程數(shù)值離散的基礎(chǔ),因此,網(wǎng)格生成技術(shù)是 CFD 成關(guān)鍵前提之一,網(wǎng)格質(zhì)量的好壞直接影響到計(jì)算的斂散性及結(jié)果的精度和耗費(fèi)在整個(gè)模擬計(jì)算程序中占有較大的比重,“從某種角度看,形的理想網(wǎng)格甚至比編制一個(gè)三維的流場解程序更困難,即使在 C,網(wǎng)格生成仍占一個(gè)計(jì)算任務(wù)全部人力與時(shí)間的 60%”,由此可見網(wǎng)解算功能過程中的重要性。實(shí)質(zhì)是物理求解域與計(jì)算求解域的轉(zhuǎn)換。一般而言,物理域與計(jì)算域
頂點(diǎn)的尺度插值得到。因此相當(dāng)于布置了一個(gè)遍布整個(gè)平面的網(wǎng)格邊界定義初始陣面,按順時(shí)針方向進(jìn)行陣面初始化。初始化陣面上的邊。由初始陣面上的一條活動(dòng)邊開始推進(jìn),根據(jù)該活動(dòng)邊的中點(diǎn)所落確定該點(diǎn)的尺度,根據(jù)該點(diǎn)的尺度及有關(guān)的規(guī)則確定將要生成的結(jié)是否應(yīng)被接納,并根據(jù)情況生成新的三角形單元,更新陣面,并沿陣生成三角形,直至遇到外邊界,網(wǎng)格生成結(jié)束[36]。成中的計(jì)算域網(wǎng)格采用 Gambit2.1.2 生成。將三維幾何實(shí)體導(dǎo)入 Gamb工作。如果對(duì)伺服閥流道整體進(jìn)行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格數(shù)比較大,對(duì)計(jì)算,計(jì)算速度慢。由于該調(diào)節(jié)閥流道整體以中心面對(duì)稱,在穩(wěn)態(tài)計(jì)算中稱部分為計(jì)算域,可以使網(wǎng)格數(shù)量大大減少,利于提高網(wǎng)格的密度和速度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FLUENT的軋制吹掃噴嘴的數(shù)值模擬[J]. 王龍,竇保杰. 有色設(shè)備. 2009(01)
[2]射流管伺服閥射流管放大器的流場解析[J]. 冀宏,魏列江,方群,強(qiáng)彥,金瑤蘭. 機(jī)床與液壓. 2008(10)
[3]噴嘴擋板伺服閥性能參數(shù)的研究[J]. 李楠,高英杰. 液壓與氣動(dòng). 2008(10)
[4]基于Fluent的電液比例閥的數(shù)值模擬[J]. 王雪紅,王桂良,李平化,柳青. 機(jī)械工程師. 2008(06)
[5]雙噴嘴擋板電液伺服閥建模與仿真研究[J]. 徐鑫. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(04)
[6]基于FLUENT的不同噴嘴輪廓線形對(duì)流出系數(shù)影響分析[J]. 孫德志,楊周,劉煒麗,原建新. 計(jì)量技術(shù). 2007(12)
[7]電液伺服閥的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 方群,黃增. 機(jī)床與液壓. 2007(11)
[8]基于Fluent軟件的滑閥流量特性的數(shù)值仿真研究[J]. 潘旭東,張麗,王廣林. 裝備制造技術(shù). 2007(09)
[9]壓電型噴嘴擋板閥及其控制方法研究[J]. 周淼磊,楊志剛,田彥濤,程光明,高巍. 光學(xué)精密工程. 2007(03)
[10]基于Fluent的復(fù)雜通道比例流量閥的數(shù)值模擬[J]. 柳洪芬,高石,王國麗. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
博士論文
[1]基于GMM轉(zhuǎn)換器噴嘴擋板伺服閥的研究[D]. 王傳禮.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]伺服閥前置級(jí)射流流場分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊月花.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[2]應(yīng)用Fluent研究閥門內(nèi)部流場[D]. 韓寧.武漢大學(xué) 2005
[3]水壓伺服閥典型閥口流動(dòng)特性的研究[D]. 吳正江.華中科技大學(xué) 2005
[4]噴嘴擋板式壓電伺服閥的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳玉魁.吉林大學(xué) 2004
本文編號(hào):3492859
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1雙噴嘴擋板伺服閥恢復(fù)壓力模型示意圖
圖 3-2 雙噴嘴擋板伺服閥恢復(fù)流量模型示意圖Fig.3-2 Twin flapper-nozzle servo valve recovery flow diagram model分成的要求布是流動(dòng)控制方程數(shù)值離散的基礎(chǔ),因此,網(wǎng)格生成技術(shù)是 CFD 成關(guān)鍵前提之一,網(wǎng)格質(zhì)量的好壞直接影響到計(jì)算的斂散性及結(jié)果的精度和耗費(fèi)在整個(gè)模擬計(jì)算程序中占有較大的比重,“從某種角度看,形的理想網(wǎng)格甚至比編制一個(gè)三維的流場解程序更困難,即使在 C,網(wǎng)格生成仍占一個(gè)計(jì)算任務(wù)全部人力與時(shí)間的 60%”,由此可見網(wǎng)解算功能過程中的重要性。實(shí)質(zhì)是物理求解域與計(jì)算求解域的轉(zhuǎn)換。一般而言,物理域與計(jì)算域
頂點(diǎn)的尺度插值得到。因此相當(dāng)于布置了一個(gè)遍布整個(gè)平面的網(wǎng)格邊界定義初始陣面,按順時(shí)針方向進(jìn)行陣面初始化。初始化陣面上的邊。由初始陣面上的一條活動(dòng)邊開始推進(jìn),根據(jù)該活動(dòng)邊的中點(diǎn)所落確定該點(diǎn)的尺度,根據(jù)該點(diǎn)的尺度及有關(guān)的規(guī)則確定將要生成的結(jié)是否應(yīng)被接納,并根據(jù)情況生成新的三角形單元,更新陣面,并沿陣生成三角形,直至遇到外邊界,網(wǎng)格生成結(jié)束[36]。成中的計(jì)算域網(wǎng)格采用 Gambit2.1.2 生成。將三維幾何實(shí)體導(dǎo)入 Gamb工作。如果對(duì)伺服閥流道整體進(jìn)行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格數(shù)比較大,對(duì)計(jì)算,計(jì)算速度慢。由于該調(diào)節(jié)閥流道整體以中心面對(duì)稱,在穩(wěn)態(tài)計(jì)算中稱部分為計(jì)算域,可以使網(wǎng)格數(shù)量大大減少,利于提高網(wǎng)格的密度和速度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FLUENT的軋制吹掃噴嘴的數(shù)值模擬[J]. 王龍,竇保杰. 有色設(shè)備. 2009(01)
[2]射流管伺服閥射流管放大器的流場解析[J]. 冀宏,魏列江,方群,強(qiáng)彥,金瑤蘭. 機(jī)床與液壓. 2008(10)
[3]噴嘴擋板伺服閥性能參數(shù)的研究[J]. 李楠,高英杰. 液壓與氣動(dòng). 2008(10)
[4]基于Fluent的電液比例閥的數(shù)值模擬[J]. 王雪紅,王桂良,李平化,柳青. 機(jī)械工程師. 2008(06)
[5]雙噴嘴擋板電液伺服閥建模與仿真研究[J]. 徐鑫. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(04)
[6]基于FLUENT的不同噴嘴輪廓線形對(duì)流出系數(shù)影響分析[J]. 孫德志,楊周,劉煒麗,原建新. 計(jì)量技術(shù). 2007(12)
[7]電液伺服閥的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 方群,黃增. 機(jī)床與液壓. 2007(11)
[8]基于Fluent軟件的滑閥流量特性的數(shù)值仿真研究[J]. 潘旭東,張麗,王廣林. 裝備制造技術(shù). 2007(09)
[9]壓電型噴嘴擋板閥及其控制方法研究[J]. 周淼磊,楊志剛,田彥濤,程光明,高巍. 光學(xué)精密工程. 2007(03)
[10]基于Fluent的復(fù)雜通道比例流量閥的數(shù)值模擬[J]. 柳洪芬,高石,王國麗. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
博士論文
[1]基于GMM轉(zhuǎn)換器噴嘴擋板伺服閥的研究[D]. 王傳禮.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]伺服閥前置級(jí)射流流場分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊月花.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[2]應(yīng)用Fluent研究閥門內(nèi)部流場[D]. 韓寧.武漢大學(xué) 2005
[3]水壓伺服閥典型閥口流動(dòng)特性的研究[D]. 吳正江.華中科技大學(xué) 2005
[4]噴嘴擋板式壓電伺服閥的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳玉魁.吉林大學(xué) 2004
本文編號(hào):3492859
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