本文關鍵詞：液壓節(jié)流閥內部空化流動特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用數(shù)值計算和實驗的手段研究了進出口壓力差、開度、流體介質、閥座參數(shù)等對一級和二級節(jié)流閥內部空化流動特性的影響。 針對節(jié)流閥的結構及其內部空化流動的特點，建立了空化流動的軸對稱數(shù)值計算模型，結合對有限體積法的離散方法、流場迭代算法等的討論，確立了數(shù)值模型的控制方程組、邊界條件及網格劃分方案，并根據(jù)方案進行了網格依賴性分析。 數(shù)值研究了一級、二級節(jié)流閥內部空化流動特性，分析了進出口壓差、閥口開度、液壓介質及閥座參數(shù)對節(jié)流閥內部空化現(xiàn)象的影響，得到了一級、二級節(jié)流閥內部空化流動的壓力場、流速分布、空化區(qū)域分布等的變化規(guī)律。結果表明：空化區(qū)域主要分布在節(jié)流口下游的回流區(qū)內，空化較嚴重的區(qū)域主要分布在回流區(qū)與高流速區(qū)域接觸的邊緣區(qū)域，空化的強度受到回流區(qū)大小及回流中心位置的影響，而回流區(qū)的大小及分布主要受液體流向及流速的影響；此外，空化區(qū)域隨著進出口壓差的增大而增大，，隨著開度的減小呈先增大后減小的變化規(guī)律，即在開度較大時空化區(qū)域隨開度減小單調遞增，而當開度較小時空化區(qū)域隨開度減小單調遞減。對比了水和液壓油為流體的一級節(jié)流閥內空化流動，結果表明液壓油的抗空化性能更好；對比了不同結構二級節(jié)流閥內部的空化特性，結果表明上游節(jié)流口尺寸最小結構的抗空化性能最好。 搭建了一種基于高速攝影技術的液壓節(jié)流閥內部空化分析系統(tǒng)，由光學子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)和實驗平臺三部分組成；自行設計了實驗用透明節(jié)流閥、減震液壓實驗工作臺架；對相應的液壓元件和光學元件進行了選型，并完成了空化分析系統(tǒng)的搭建。采用高速攝影的方法研究了節(jié)流閥開度變化對節(jié)流閥內流速、空化現(xiàn)象的影響，結果表明：開度較大時幾乎沒有空化現(xiàn)象產生；隨著開度的減小，最大流速逐步增大，回流區(qū)和空化區(qū)開始出現(xiàn)并逐步擴大；當接近閉合時，流速不再增大反而有所降低，空化開始減弱，回流區(qū)逐步萎縮、消失；實驗結果與數(shù)值模擬結果基本吻合。
【關鍵詞】：空化 節(jié)流閥 開度 流場分析 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.522
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-27
• 1.1 研究背景19-20
• 1.2 液壓系統(tǒng)中的空化空蝕概述20-22
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀22-25
• 1.4 研究意義25-26
• 1.5 主要研究內容26-27
• 2 節(jié)流閥空化流動的理論與數(shù)值研究方法27-41
• 2.1 節(jié)流閥的空化流動27-31
• 2.2 數(shù)值計算基本理論31-35
• 2.3 流場迭代算法35-36
• 2.4 節(jié)流閥流道空化數(shù)值研究模型36-40
• 2.5 本章小結40-41
• 3 一級節(jié)流閥空化流動的數(shù)值計算與分析41-65
• 3.1 數(shù)值計算模型41-42
• 3.2 不同流體介質下一級節(jié)流閥的空化流動42-47
• 3.3 不同進出口壓差下一級節(jié)流閥的空化流動47-53
• 3.4 不同開度下一級節(jié)流閥的空化流動53-64
• 3.5 本章小結64-65
• 4 二級節(jié)流閥空化流動的數(shù)值計算與分析65-81
• 4.1 二級節(jié)流閥基本結構65-66
• 4.2 計算模型66
• 4.3 不同進出口壓差下二級節(jié)流閥的空化流動66-71
• 4.4 不同開度下二級節(jié)流閥的空化流動71-76
• 4.5 不同結構下二級節(jié)流閥的空化流動76-79
• 4.6 本章小結79-81
• 5 節(jié)流閥空化現(xiàn)象的實驗研究81-91
• 5.1 實驗裝置系統(tǒng)設計81-85
• 5.2 實驗研究85-87
• 5.3 實驗結果及分析87-90
• 5.4 本章小結90-91
• 6 結論與展望91-93
• 6.1 結論91-92
• 6.2 展望92-93
• 參考文獻93-97
• 作者簡介97-100
• 學位論文數(shù)據(jù)集100

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本文編號：506603