锥阀稳态液动力及阀芯表面压力分布数值模拟

基于Fluent流场仿真软件,对锥阀外流和内流情况下阀芯所受稳态液动力及阀芯表面压力分布进行了数值模拟和分析。结果表明,稳态液动力随着阀口压差的增大而增加;当阀口压差大于2.5MPa时,阀芯表面出现负压,阀口处发生气蚀;当阀口开度为1mm时,稳态液动力最大;在其他条件相同的情况下,锥阀内流时的液动力小于锥阀外流时的液动力。     

纯水液压锥阀中二级节流的抗气蚀性能研究

为了研究二级节流结构在水压锥阀中的抗气蚀特性,首先从理论上进行分析,然后通过CFD软件,对不同锥角二级节流锥阀的三维流道进行气穴流场的数值模拟计算。通过仿真计算,得到相应的压力分布云图和气体体积百分比分布。分析压力分布对气体体积数的影响,并将结果与一级节流进行对比分析,采用二级节流使得节流口进出口压降减小,经过阀口的最低压力升高,气体体积百分数明显降低;在开度为0.4mm、阀芯半锥角为30°时,没有产生气泡,直接抑制气蚀的产生。因此,二级节流结构能够有效地减轻水压锥阀的气蚀现象。     

一种基于负载敏感原理的比例多路阀阀芯CFD仿真分析

以某种分片式负载敏感型比例多路阀的主阀阀芯为研究对象,通过对全周开口滑阀阀口面积的计算,采用流体动力学(CFD)方法对三维流场进行仿真,分析了在不同开度下阀口处的压力流量特性。研究表明:在阀口开度较小的情况下,液动力会使阀口趋于开大;在阀口开度逐渐增大的情况下,流体速度增大并且向阀芯轴线方向偏移。该分析可为后续多路阀稳定性的研究提供依据。     

基于CFD多路阀铲斗联流固耦合解析

分析HDF多路阀结构,利用三维建模软件分别建立流体模型及固体结构模型。结合计算流体力学理论,利用商业CFD软件,通过设置模型参数及边界条件对HDF多路阀流场及阀芯结构场进行解析。对流体解析数据分析,得到滑阀铲斗联速度场、压力场分布情况;对阀芯结构场解析,得到铲斗联阀芯在流固耦合边界条件下的应力应变情况,为液压阀内部特征的预测提供依据。     

轴流式止回阀启闭阀瓣受力及运动状态分析

针对阀门启闭过程中阀瓣持续运动,传统的静态模拟无法对瞬时变化计算区域进行分析的问题,采用动网格及自定义函数技术,对轴流式止回阀开启和关闭过程进行非定常的二维数值模拟,得到了阀门开启过程不同时刻速度场分布图、液动力曲线图以及关闭过程阀瓣运动速度曲线图.结果表明:止回阀的开启过程是一个反复震荡最终达到平衡位置的过程,阀瓣受力极不平衡容易产生振动.通过模拟不同弹簧力作用下止回阀的启闭过程,得到了不同刚度系数下阀门启闭所需时间以及关闭时阀瓣的速度,总结了弹簧刚度系数对阀门动态特性的影响.研究结果为止回阀的设计和动态数值模拟提供了一定的参考.     

PSL多路阀中二通压力补偿阀动态特性研究

研究介绍了PSL负载敏感型比例多路阀的结构及工作原理,阐述了二通压力补偿阀在该负载敏感型比例多路换向阀中所起的作用及其结构,通过AMESim仿真软件对PSL负载敏感型比例多路换向阀中的二通压力补偿阀进行了建模和仿真分析,研究了PSL负载敏感型比例多路换向阀中二通压力补偿阀的动态特性,分析了弹簧刚度对系统响应的影响.结果表明:弹簧刚度为80N/mm时,LS油路升压速度低于弹簧刚度为30N/mm时的升压速度,即弹簧刚度越大,系统响应越低.     

锥形阀内部结构优化及消能率的研究数值分析

在水利水电系统中,锥形阀应用于较高水头、大流量工况下的消能控流工作,其主要作用是能量的消除,所以设计优化锥形阀结构使其具有较高消能率是主要任务。针对这一问题,现给阀门导流罩中加入消能孔板,通过CFD的方法对2种不同结构的锥形阀内部流场进行数值分析。研究结果表明,在满足工程实际需求的条件下,加消能孔板的锥形阀消能效果得到很大提高,在各开度下消能率均能达到96%以上。     

液控单向阀的气穴现象分析

采用计算流体动力学(CFD)的方法对液控单向阀进行两相流的数值模拟,得到其在反向开启时的压力分布图、速度矢量图和气体体积分数分布图,分析了气穴现象的产生和影响,并对液控单向阀阀口结构进行优化设计。发现增大阀芯锥角不易产生气穴现象,为液控单向阀的设计提供了理论依据。     

基于动态约束条件的供暖系统阀位域压差值优化设计

传统的供暖系统动态调节能力较差,难以保证水力的动态稳定,且具有能源消耗大的弊端。通过对供暖系统动态影响因素进行分析,明确了综合管线内各支路水力稳定的动态约束条件,以此为基础,进行供暖系统阀位域压差值的优化设计,分析压差最大值与最小值两者之间的动态关系,计算最优参数值,减小供暖系统的能耗。经过实验验证,本文提出的方法可以有效降低能源消耗,具有极高的实用性,希望本文的研究能为供暖系统阀位域压差值优化设计提供技术支持。     

轴流式止回阀阀瓣瞬态关闭过程的动力学分析

由离心泵的全特性曲线得到轴流式止回阀进口介质压力的变化规律,利用CFD软件模拟及UDF动网格技术,对轴流式止回阀关闭过程二维流场进行动态仿真模拟,分析止回阀从开启到完全关闭过程阀瓣的运动规律,以及各个时刻下阀内的压力分布及介质的流动状态,并发现在关闭过程中,介质的出口端压力随关闭时间增加呈现余弦减小趋势,而阀瓣的运动速度为变加速运动状态,加速度则呈抛物线形波动增加,研究结论对轴流式止回阀的设计具有一定的指导意义。     

介质流向对截止阀流场和流阻特性的影响

为探索介质流向对截止阀内部流场和流阻特性的影响,应用SOLIDWORKS软件建立截止阀的三维模型。使用Fluent软件中的有限元法和标准k-ε湍流模型,在不同开度的情况下,采用数值模拟分析的方法,研究不同介质流向下截止阀的流场和流阻特性,分析阀体内部的速度和压力分布规律。结果表明:在两种不同的流向下,阀门的流通能力相差较小;在小开度时,介质高进低出时能够减小阀门的压力损失,在流通高压介质的情况下,高进低出的流向能够极大的减小阀门的关闭力。流场的分析为截止阀的结构设计和优化提供参考。     

角式调节阀流向对流量特性的影响及分析

以角式调节阀为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对其内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线及流道内的速度场、压力场分布．通过不同流向和开度的对比分析,表明此类阀门在大开度时流闭型可显著提高流量系数．     

颗粒密度对动静叶栅内流动特性的影响

基于大涡模拟方法和Mixture多相流模型,运用CFD软件对泵工况下动静叶栅内的固液两相非定常流场进行了数值计算,分析了不同颗粒密度下动静叶栅内固液两相流动特性及流道内涡结构的演化规律。结果表明,颗粒密度增加时,离心泵扬程和效率出现小范围的增加;动叶栅进口负压区面积逐渐增大,静叶栅出口处压力逐渐增大;叶轮流道内旋涡个数增多;叶轮进口固相体积分数增大,固体颗粒在叶轮进口聚集。动叶的强剪切和较大逆压梯度作用是动静叶栅内涡流产生和演化的主要因素。     

电流变溢流阀的设计与理论分析

介绍了一种新型的电流变元件 电流变溢流阀及其结构,并用控制理论对其性能进行了分析,得出该元件比传统的直动式溢流阀具有静态调压偏差小、响应速度快、超调量减小、稳定性好等优点,能适用于高压、大流量系统     

插装压力控制阀的压力失调分析与仿真

针对某锻压机在工作过程中出现的工作压力达不到系统预设压力的故障现象,从插装压力控制阀的工作原理和B型液压半桥原理入手进行定性分析,结果发现插装压力控制阀中先导电磁换向阀的磨损导致阀芯和阀体的配合间隙增大并使得内泄漏过大是造成插装压力控制阀和系统压力失调的根本原因。基于AMESim仿真软件搭建了插装压力控制阀的仿真模型并进行动态仿真,找出了先导电磁换向阀滑阀间隙及固定阻尼孔和系统最高可调压力的关系,得到了选取不同固定阻尼孔直径时,满足系统预设压力的滑阀间隙的临界值。     

一种基于GMA的液压高速开关阀阀芯结构的设计

如何解决大流量和高响应之间的矛盾一直是液压高速开关阀设计中的难点,在传统液压阀的结构中要实现大流量势必要增加阀芯通径和行程,这样会使响应时间变慢.虽然采用超磁致伸缩致动器（GMA）代替传统比例电磁铁结构来实现电—机械转换可得到更高的响应速度和更大输出力,但同时由于超磁致伸缩材料的特性,其输出位移很小,从而限制了阀的流量.因此经过反复的建模分析,设计一种多通流面阀芯结构,以实现阀芯在高响应的同时产生较大的流量.在相同的阀芯尺寸和工况下,多通流面阀芯流量是传统锥阀的1.8倍.     

远场涡流能量流的似波特性研究

应用电磁场理论和有限元分析方法，系统地分析了远场涡流中能量流的变化规律，并重点讨论了似稳态激励和瞬态激励两种情况下的扩散能量流的似波特性。研究结果表明，能流分界线可以形象地表示能量在一个周期内的变化规律；能量变化与源的变化之间有一个时间滞后，呈现了似波特性。