液壓集成式管網(wǎng)推動了液壓系統(tǒng)向集成化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。集成式管網(wǎng)內(nèi)部流道眾多,在空間排布上縱橫交錯,并且還有干涉限制。傳統(tǒng)加工工藝導(dǎo)致液壓集成式管網(wǎng)內(nèi)部流道一般為直角轉(zhuǎn)彎,且不可避免的出現(xiàn)大大小小的工藝孔容腔,從而導(dǎo)致渦流的產(chǎn)生,對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。而隨著增材制造等加工工藝的發(fā)展,使集成式管網(wǎng)無需約束于交叉鉆孔的設(shè)計,可以將直角轉(zhuǎn)彎設(shè)計為圓弧過渡的結(jié)構(gòu)形式,且流道彎轉(zhuǎn)角度也可以加以改變,從而達(dá)到優(yōu)化集成式管網(wǎng)結(jié)構(gòu),降低能耗的目的。本文以液壓流道為研究對象,運(yùn)用計算流體動力學(xué)(CFD)方法分析集成式管網(wǎng)內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對液流特性的影響。根據(jù)增材制造工藝的發(fā)展水平,提出了圓弧過渡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法,并且分析了圓角大小及彎轉(zhuǎn)角度對集成式管網(wǎng)內(nèi)部液流特性的影響,為集成式管網(wǎng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)和優(yōu)化方法。主要研究內(nèi)容如下所述:首先介紹了液流基本控制方程,系統(tǒng)地介紹了計算流體動力學(xué)中常用的湍流模型,并且分析了沿程阻力和局部阻力對液流流動的影響;其次分別建立流道不同結(jié)構(gòu)形式下的三維模型,并對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在仿真軟件FLUENT中分析了流道的液流特性,得出流道不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下壓力、速度、跡線等流動特性;最后,建立了流道流場可視化實(shí)驗(yàn)臺,測試了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下流道液流特性,實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果相符,證明了數(shù)值分析的正確性。該研究內(nèi)容對液壓集成式管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U171
【部分圖文】：

1 緒論1.1 論文研究背景近年來，“節(jié)能與環(huán)�！敝饾u成為各行各業(yè)重視的主題。國家針對綠色和節(jié)能制定了一系列政策。綠色制造已經(jīng)成為鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，其意義和經(jīng)濟(jì)效果尤為突出[1]。液壓系統(tǒng)中存在大量的能量損失，近年來成為研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)[2]。液壓系統(tǒng)復(fù)雜性較高，若直接采用管接頭和管道連接，則其數(shù)量較大，易造成污染和泄漏，引起震動和沖擊，不僅增大系統(tǒng)體積，還易引起系統(tǒng)故障，造成大量的能量損失。而液壓集成式管網(wǎng)的作用則是使液壓系統(tǒng)集成化，從而降低液壓系統(tǒng)體積和復(fù)雜程度，便于安裝和維護(hù)，減少能量的損失[3]。圖 1.1 為液壓集成式管網(wǎng)裝配圖，圖 1.2 為集成式管網(wǎng)內(nèi)部流道圖�？梢娨簤杭墒焦芫W(wǎng)外部安裝有眾多液壓元件，其中包括蓋板、各類液壓閥、管件及壓力表等，其內(nèi)部分布著眾多縱橫交錯的流道，這些流道將外部各個液壓元件相連通，從而滿足液壓回路的連通要求，實(shí)現(xiàn)了液壓回路的集成化[4]。

1 緒論1.1 論文研究背景近年來，“節(jié)能與環(huán)�！敝饾u成為各行各業(yè)重視的主題。國家針對綠色和節(jié)能制定了一系列政策。綠色制造已經(jīng)成為鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，其意義和經(jīng)濟(jì)效果尤為突出[1]。液壓系統(tǒng)中存在大量的能量損失，近年來成為研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)[2]。液壓系統(tǒng)復(fù)雜性較高，若直接采用管接頭和管道連接，則其數(shù)量較大，易造成污染和泄漏，引起震動和沖擊，不僅增大系統(tǒng)體積，還易引起系統(tǒng)故障，造成大量的能量損失。而液壓集成式管網(wǎng)的作用則是使液壓系統(tǒng)集成化，從而降低液壓系統(tǒng)體積和復(fù)雜程度，便于安裝和維護(hù)，減少能量的損失[3]。圖 1.1 為液壓集成式管網(wǎng)裝配圖，圖 1.2 為集成式管網(wǎng)內(nèi)部流道圖�？梢娨簤杭墒焦芫W(wǎng)外部安裝有眾多液壓元件，其中包括蓋板、各類液壓閥、管件及壓力表等，其內(nèi)部分布著眾多縱橫交錯的流道，這些流道將外部各個液壓元件相連通，從而滿足液壓回路的連通要求，實(shí)現(xiàn)了液壓回路的集成化[4]。

圖 1.3 增材制造的液壓集成式管網(wǎng) Hydraulic integrated pipe network for additive man內(nèi)外研究現(xiàn)狀液壓集成式管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做了很多研究應(yīng)用到了液壓系統(tǒng)及元件的研發(fā)設(shè)計上，80 被開發(fā)，目前已有數(shù)十種之多，這些研究成果和設(shè)計上。主要研發(fā)成果如下：期，德國亞琛工業(yè)大學(xué)（Technical Univ of了一款用于液壓集成式管網(wǎng)設(shè)計研發(fā)的軟件件庫、結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計等。該軟件不僅可以自干涉情況，還可以提供集成式管網(wǎng)外部各類液壓集成式管網(wǎng)的各種視圖，大大提高了液壓
【參考文獻(xiàn)】

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2 李海龍;高殿榮;;基于Fluent液壓集成塊內(nèi)部流道流場的數(shù)值模擬[J];液壓與氣動;2011年03期

3 張宏;王永安;田樹軍;曹宇寧;;以CFD方法研究液壓集成塊設(shè)計策略[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2010年01期

4 張宏;田樹軍;劉萬輝;賈春強(qiáng);;基于CFD的液壓集成塊典型流道液阻仿真研究[J];中國機(jī)械工程;2007年18期

5 張宏;田樹軍;高艷明;賈春強(qiáng);;CFD輔助液壓集成塊管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2007年05期

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10 李元勛,鐘廷修,喬進(jìn)友,金忠孝;基于圖形界面的液壓集成塊 CAD 系統(tǒng)[J];機(jī)床與液壓;1998年05期

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本文編號：2866801