本文關(guān)鍵詞：基于FLUENT高響應(yīng)大流量節(jié)流閥流動分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)

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【摘要】：大流量高響應(yīng)節(jié)流閥是液壓節(jié)流閥中比較特殊的一種,因?yàn)樘厥獾男再|(zhì),被廣泛應(yīng)用到操控精確,反應(yīng)速度快的場合中,如：快速壓鑄機(jī),尤其是軍工和精密控制等方面。本文結(jié)合某種型號的飛機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓原理系統(tǒng)圖,其中高響應(yīng)大流量節(jié)流閥在整個液壓系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵性的作用。運(yùn)用理論研究的方法研究了高響應(yīng)大流量節(jié)流閥的一些性質(zhì),通過CFD計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對節(jié)流閥流動性特性進(jìn)行了研究。對仿真模擬的結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),提出節(jié)流閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)的建議。 首先,分析了節(jié)流閥的工作原理；節(jié)流閥一些流動性質(zhì),包括節(jié)流閥的增益,液阻特性,影響閥芯運(yùn)動的液阻力等；介紹了典型節(jié)流閥過流面積的計(jì)算方法,為本課題研究的高響應(yīng)大流量節(jié)流閥主級的過流面積提供一定的理論依據(jù),在此基礎(chǔ)上利用MATHCAD編寫程序,并利用AMESim軟件在理想狀態(tài)下對主級和放大級進(jìn)行階躍響應(yīng)的模擬仿真。 其次,結(jié)合PROE軟件對不同開度大小的主級和不同行程的先導(dǎo)級進(jìn)行三維實(shí)體建模,利用GAMBIT軟件,對已經(jīng)建立的不同模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,邊界條件的設(shè)定,再導(dǎo)入FLUENT中進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的流動性分析。分析了閥腔壓力云圖分布,速度云圖分布,速度矢量分布,流量大小和液動力的大小。并且通過幾何中心分界面對稱截面圖,局部放大圖和閥口不同開度的對比圖,直觀的反映出先導(dǎo)級和主級內(nèi)部的流動情況。 最后,在分析節(jié)流閥先導(dǎo)級流動特性的基礎(chǔ)上,分別對影響先導(dǎo)級快速移動的兩個因素,即：進(jìn)油油孔與閥芯軸線的夾角a,進(jìn)油油孔和閥芯的作用端面的距離L,提出改進(jìn)意見,改變進(jìn)油油孔與閥芯軸線的夾角a的大小和進(jìn)油油孔和閥芯的作用端面的距離L的值,利用PROE對不同閥芯軸線的夾角a和不同距離L進(jìn)行批量化的建模,分別在GAMBIT網(wǎng)格劃分之后,再用FLUENT進(jìn)行的模擬仿真,總結(jié)數(shù)據(jù),作出表格,制作出折線圖,進(jìn)行對比分析,給出結(jié)構(gòu)改進(jìn)的結(jié)果,結(jié)合階躍響應(yīng)時間公式對優(yōu)化的結(jié)果經(jīng)行驗(yàn)證,確定改進(jìn)的可行性,最終確定改進(jìn)方案。
【關(guān)鍵詞】：大流量 高響應(yīng) 過流面積 FLUENT 改進(jìn)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-23
• 1.1 課題研究的背景15-17
• 1.1.1 大流量比例節(jié)流閥的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 液壓控制系統(tǒng)16-17
• 1.2 課題研究的重點(diǎn)問題17-20
• 1.2.1 節(jié)流閥的高響應(yīng)和大流量17-18
• 1.2.2 節(jié)流閥的閥芯受力18-19
• 1.2.3 節(jié)流閥氣穴問題19-20
• 1.2.4 節(jié)流閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)20
• 1.3 課題研究的目標(biāo)和意義20-21
• 1.4 課題研究的內(nèi)容21
• 1.5 本章小結(jié)21-23
• 2 大流量高響應(yīng)節(jié)流閥23-35
• 2.1 節(jié)流閥的類別23
• 2.2 閥的結(jié)構(gòu)和工作原理23-26
• 2.2.1 閥的組成23-24
• 2.2.2 閥的的工作原理24-25
• 2.2.3 三維模型25-26
• 2.3 節(jié)流閥主級過流面積形式和計(jì)算26-34
• 2.3.1 典型節(jié)流槽閥口面積形式26-30
• 2.3.2 三類經(jīng)典節(jié)流閥過流面積推導(dǎo)算法30-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 節(jié)流閥的流動性分析35-49
• 3.1 節(jié)流閥的一般特性35-39
• 3.1.1 節(jié)流閥的增益35-37
• 3.1.2 節(jié)流閥的液阻特性37-39
• 3.2 節(jié)流閥的力學(xué)特性39-40
• 3.2.1 節(jié)流閥液動力39-40
• 3.3 基于AMEsim的節(jié)流閥動態(tài)特性的研究40-48
• 3.3.1 數(shù)學(xué)建模及仿真分析41
• 3.3.2 放大級建模及仿真分析41-43
• 3.3.3 主級建模及仿真分析43-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 基于FLUENT節(jié)流閥流動性仿真分析49-71
• 4.1 流動仿真基礎(chǔ)49-52
• 4.1.1 計(jì)算流體力學(xué)簡介49
• 4.1.2 CDF的計(jì)算方法49-52
• 4.1.3 流動仿真步驟52
• 4.2 先導(dǎo)級的FLUENT仿真52-64
• 4.2.1 先導(dǎo)級的建模和網(wǎng)格劃分52-54
• 4.2.2 仿真的設(shè)定54-55
• 4.2.3 穩(wěn)態(tài)液動力仿真結(jié)果分析55-59
• 4.2.4 流量仿真結(jié)果分析59-63
• 4.2.5 先導(dǎo)閥響應(yīng)計(jì)算63-64
• 4.3 主級的FLUENT仿真64-70
• 4.3.1 主級的建模和網(wǎng)格劃分64-65
• 4.3.2 仿真的設(shè)定65
• 4.3.3 壓力和速度云圖結(jié)果65-70
• 4.3.4 流量仿真結(jié)果70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 5 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)改進(jìn)71-87
• 5.1 先導(dǎo)級的結(jié)構(gòu)改進(jìn)71-83
• 5.1.1 先導(dǎo)級結(jié)構(gòu)分析71
• 5.1.2 先導(dǎo)級結(jié)構(gòu)改進(jìn)流場分析71-83
• 5.2 先導(dǎo)級的仿真結(jié)果分析83-85
• 5.2.1 仿真結(jié)果的分析83-84
• 5.2.2 響應(yīng)時間計(jì)算84-85
• 5.3 本章小結(jié)85-87
• 6 總結(jié)及展望87-89
• 6.1 本文總結(jié)87
• 6.2 展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 致謝93-95
• 作者簡介及研究生階段主要獲獎95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：518123