閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓滑閥內(nèi)部流場(chǎng)的CFD計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2022-11-07 18:03
液壓滑閥是液壓控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)元件,其作用是控制液壓系統(tǒng)中流體流動(dòng)的方向和流量。滑閥內(nèi)的流場(chǎng)特性直接影響閥的性能,特別是滑閥閥芯在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的流動(dòng)特性,對(duì)滑閥的工作性能有很大的影響。 論文以液壓滑閥為研究對(duì)象,采用CFD方法,分別對(duì)滑閥在進(jìn)口節(jié)流和出口節(jié)流兩種工況下,閥芯靜止和閥芯運(yùn)動(dòng)兩種狀態(tài)下,不同的閥芯運(yùn)動(dòng)速度下,滑閥內(nèi)的流場(chǎng)分布進(jìn)行了仿真研究。具體內(nèi)容有: 1.采用Pro/E軟件,按照滑閥的實(shí)際結(jié)構(gòu)和參數(shù),結(jié)合計(jì)算數(shù)學(xué)模型的可行性,建立了滑閥的三維幾何模型,并運(yùn)用前處理器軟件Gambit進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 2.對(duì)滑閥閥芯在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,內(nèi)部的流場(chǎng)進(jìn)行了可視化的分析。閥芯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬態(tài)仿真采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),利用UDF功能,定義了閥芯在開(kāi)啟和閉合兩種情況下的不同閥芯速度。比較了滑閥在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,滑閥內(nèi)的流線(xiàn)圖,速度分布,湍動(dòng)能分布和壓力分布及變化趨勢(shì),對(duì)定性分析滑閥內(nèi)能量損失、噪聲以及對(duì)滑閥的結(jié)構(gòu)和流道的設(shè)計(jì)有實(shí)際的指導(dǎo)意義。 3.在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上,對(duì)進(jìn)口節(jié)流式滑閥和出口節(jié)流式滑閥的在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,不同的閥芯運(yùn)動(dòng)速度下,閥芯壁面上的壓力分布...
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 液壓流體力學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r
1.2 計(jì)算流體力學(xué)及其在液壓技術(shù)中的作用
1.3 CFD在液壓閥中的應(yīng)用
1.3.1 應(yīng)用CFD軟件對(duì)液壓閥內(nèi)流場(chǎng)的可視化分析
1.3.2 CFD技術(shù)在水壓閥中的應(yīng)用
1.3.3 應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)液壓閥進(jìn)行的受力分析
1.3.4 國(guó)外的主要研究?jī)?nèi)容
1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題的意義和目的
1.4.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用方法
第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)相關(guān)內(nèi)容
2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)
2.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的概念和特點(diǎn)
2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟
2.1.3 流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2 主要數(shù)值計(jì)算方法的簡(jiǎn)介
2.2.1 有限差分法和有限元法
2.2.2 有限體積法
2.3 湍流理論
2.3.1 湍流特性
2.3.2 湍流模型
2.4 Fluent軟件介紹
2.4.1 Fluent軟件
2.4.2 UDF功能
2.4.3 動(dòng)網(wǎng)格理論
第三章 三維滑閥模型穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)仿真分析
3.1 概述
3.2 幾何建模
3.2.1 Pro/E建立幾何模型
3.2.2 使用Gambit軟件劃分網(wǎng)格
3.3 計(jì)算條件和邊界條件
3.3.1 計(jì)算條件
3.3.2 邊界條件
3.4 滑閥穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的速度場(chǎng)的仿真結(jié)果比較
3.4.1 進(jìn)口節(jié)流式滑閥的速度場(chǎng)的比較
3.4.2 出口節(jié)流式滑閥的速度場(chǎng)的比較
3.5 滑閥穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的壓力場(chǎng)的仿真結(jié)果比較
3.5.1 進(jìn)口節(jié)流式滑閥的壓力場(chǎng)的比較
3.5.2 出口節(jié)流式滑閥的壓力場(chǎng)的比較
3.6 本章小結(jié)
第四章 三維滑閥模型受力分析
4.1 概述
4.2 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)液動(dòng)力的分析比較
4.2.1 動(dòng)量定理
4.2.2 動(dòng)量定理在滑閥中的應(yīng)用
4.2.3 穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的理論分析和仿真計(jì)算的比較
4.2.4 瞬態(tài)液動(dòng)力的理論計(jì)算和仿真結(jié)果的比較
4.3 閥桿受到的徑向力的分析
4.4 流量系數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水壓滑閥流場(chǎng)的CFD解析[J]. 羅亞敏,王有榮,劉桓龍,王國(guó)志. 流體傳動(dòng)與控制. 2007(04)
[2]滑閥式換向閥三維流體速度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 付文智,李明哲,蔡中義,張傳敏. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[3]閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓錐閥流場(chǎng)的CFD計(jì)算與分析[J]. 鄭淑娟,權(quán)龍,陳青. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2007(01)
[4]高速開(kāi)關(guān)閥液動(dòng)力補(bǔ)償[J]. 周盛,徐兵,楊華勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(S1)
[5]液壓滑閥徑向間隙溫度場(chǎng)的CFD研究[J]. 劉曉紅,柯堅(jiān),劉桓龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(S1)
[6]液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的三維仿真計(jì)算及可視化分析[J]. 雷紅霞,權(quán)龍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(04)
[7]純水節(jié)流閥口抗氣蝕性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝偉,周華,弓永軍,楊華勇. 機(jī)床與液壓. 2006(04)
[8]液壓滑閥閥芯旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的CFD解析[J]. 袁冰,于蘭英,柯堅(jiān),劉曉紅. 機(jī)床與液壓. 2006(03)
[9]先導(dǎo)式水壓溢流閥的設(shè)計(jì)[J]. 賀小峰,王學(xué)兵,嵇碧波,劉銀水,李壯云. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(18)
[10]插裝型液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬及可視化分析[J]. 鄭淑娟,權(quán)龍,雷紅霞. 流體傳動(dòng)與控制. 2005(02)
博士論文
[1]液壓閥芯節(jié)流槽氣穴噪聲特性的研究[D]. 冀宏.浙江大學(xué) 2004
[2]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]閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的CFD計(jì)算[D]. 鄭淑娟.太原理工大學(xué) 2005
[2]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
[3]純水液壓節(jié)流閥及閥口氣蝕分離研究[D]. 謝偉.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3704149
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 液壓流體力學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r
1.2 計(jì)算流體力學(xué)及其在液壓技術(shù)中的作用
1.3 CFD在液壓閥中的應(yīng)用
1.3.1 應(yīng)用CFD軟件對(duì)液壓閥內(nèi)流場(chǎng)的可視化分析
1.3.2 CFD技術(shù)在水壓閥中的應(yīng)用
1.3.3 應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)液壓閥進(jìn)行的受力分析
1.3.4 國(guó)外的主要研究?jī)?nèi)容
1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題的意義和目的
1.4.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用方法
第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)相關(guān)內(nèi)容
2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)
2.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的概念和特點(diǎn)
2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟
2.1.3 流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2 主要數(shù)值計(jì)算方法的簡(jiǎn)介
2.2.1 有限差分法和有限元法
2.2.2 有限體積法
2.3 湍流理論
2.3.1 湍流特性
2.3.2 湍流模型
2.4 Fluent軟件介紹
2.4.1 Fluent軟件
2.4.2 UDF功能
2.4.3 動(dòng)網(wǎng)格理論
第三章 三維滑閥模型穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)仿真分析
3.1 概述
3.2 幾何建模
3.2.1 Pro/E建立幾何模型
3.2.2 使用Gambit軟件劃分網(wǎng)格
3.3 計(jì)算條件和邊界條件
3.3.1 計(jì)算條件
3.3.2 邊界條件
3.4 滑閥穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的速度場(chǎng)的仿真結(jié)果比較
3.4.1 進(jìn)口節(jié)流式滑閥的速度場(chǎng)的比較
3.4.2 出口節(jié)流式滑閥的速度場(chǎng)的比較
3.5 滑閥穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的壓力場(chǎng)的仿真結(jié)果比較
3.5.1 進(jìn)口節(jié)流式滑閥的壓力場(chǎng)的比較
3.5.2 出口節(jié)流式滑閥的壓力場(chǎng)的比較
3.6 本章小結(jié)
第四章 三維滑閥模型受力分析
4.1 概述
4.2 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)液動(dòng)力的分析比較
4.2.1 動(dòng)量定理
4.2.2 動(dòng)量定理在滑閥中的應(yīng)用
4.2.3 穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的理論分析和仿真計(jì)算的比較
4.2.4 瞬態(tài)液動(dòng)力的理論計(jì)算和仿真結(jié)果的比較
4.3 閥桿受到的徑向力的分析
4.4 流量系數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水壓滑閥流場(chǎng)的CFD解析[J]. 羅亞敏,王有榮,劉桓龍,王國(guó)志. 流體傳動(dòng)與控制. 2007(04)
[2]滑閥式換向閥三維流體速度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 付文智,李明哲,蔡中義,張傳敏. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[3]閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓錐閥流場(chǎng)的CFD計(jì)算與分析[J]. 鄭淑娟,權(quán)龍,陳青. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2007(01)
[4]高速開(kāi)關(guān)閥液動(dòng)力補(bǔ)償[J]. 周盛,徐兵,楊華勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(S1)
[5]液壓滑閥徑向間隙溫度場(chǎng)的CFD研究[J]. 劉曉紅,柯堅(jiān),劉桓龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(S1)
[6]液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的三維仿真計(jì)算及可視化分析[J]. 雷紅霞,權(quán)龍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(04)
[7]純水節(jié)流閥口抗氣蝕性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝偉,周華,弓永軍,楊華勇. 機(jī)床與液壓. 2006(04)
[8]液壓滑閥閥芯旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的CFD解析[J]. 袁冰,于蘭英,柯堅(jiān),劉曉紅. 機(jī)床與液壓. 2006(03)
[9]先導(dǎo)式水壓溢流閥的設(shè)計(jì)[J]. 賀小峰,王學(xué)兵,嵇碧波,劉銀水,李壯云. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(18)
[10]插裝型液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬及可視化分析[J]. 鄭淑娟,權(quán)龍,雷紅霞. 流體傳動(dòng)與控制. 2005(02)
博士論文
[1]液壓閥芯節(jié)流槽氣穴噪聲特性的研究[D]. 冀宏.浙江大學(xué) 2004
[2]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]閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓錐閥內(nèi)部流場(chǎng)的CFD計(jì)算[D]. 鄭淑娟.太原理工大學(xué) 2005
[2]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
[3]純水液壓節(jié)流閥及閥口氣蝕分離研究[D]. 謝偉.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3704149
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3704149.html
最近更新
教材專(zhuān)著