基于CFD對(duì)不同結(jié)構(gòu)形狀的滑閥閥芯流場(chǎng)可視化分析與研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-12 14:37
在流體傳動(dòng)控制系統(tǒng)中,通過(guò)各類控制閥來(lái)控制流體的流動(dòng)方向、壓力和流量,從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與速度,保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)按設(shè)計(jì)的要求帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。滑閥式液壓閥作為重要的基礎(chǔ)控制閥之一,是利用閥芯相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)油路的接通和關(guān)斷,或者改變液流的方向,從而完成執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止和換向。由于實(shí)際生產(chǎn)使用的滑閥結(jié)構(gòu)和尺寸種類比較多,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀測(cè)液流在滑閥內(nèi)的實(shí)際流動(dòng)狀態(tài)是比較困難的,因此從流場(chǎng)微觀角度對(duì)液壓油流經(jīng)流場(chǎng)狀態(tài)進(jìn)行可視化研究,通過(guò)改變閥芯形狀及其它參數(shù)改善滑閥流場(chǎng)流動(dòng)特性,從而對(duì)滑閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高滑閥工作性能。當(dāng)液體流經(jīng)節(jié)流口時(shí),閥內(nèi)流場(chǎng)會(huì)重新排布,在該過(guò)程中,除了閥口節(jié)流帶來(lái)能量損失外,閥腔以及閥芯溝槽拐角處也會(huì)有漩渦的產(chǎn)生,導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生,從而帶來(lái)能量損耗,影響滑閥性能。因此,本文主要對(duì)閥內(nèi)漩渦特性以及影響漩渦分布和強(qiáng)度的因素進(jìn)行探討,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)閥內(nèi)漩渦的控制,提高閥內(nèi)能量利用率,提高滑閥性能。本文通過(guò)UG建立不同結(jié)構(gòu)閥芯滑閥的三維流體仿真模型,在GAMBIT軟件中完成不同結(jié)構(gòu)的幾何建模,采用四面體和六面體混合網(wǎng)格完成模型網(wǎng)格劃分,同時(shí)對(duì)拐角等關(guān)鍵研究區(qū)域采取了網(wǎng)格局...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 液壓技術(shù)的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)
1.2 課題研究背景與意義
1.3 課題研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 計(jì)算流體力學(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)的理論概述
2.1.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2 湍流模型介紹
2.2.1 湍流特性
2.2.2 湍流模型
2.3 CFD計(jì)算方法介紹
2.3.1 SIMPLE算法介紹
2.3.2 SIMPLE算法流程
2.4 Fluent軟件介紹
2.4.1 Fluent軟件結(jié)構(gòu)
2.4.2 Fluent軟件特點(diǎn)
2.5 Tecplot軟件介紹
2.6 本章小結(jié)
第三章 滑閥解析模型的建立
3.1 滑閥基本介紹
3.1.1 滑閥工作原理
3.1.2 滑閥結(jié)構(gòu)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.2 幾何模型和網(wǎng)格劃分
3.2.1 UG建立幾何模型
3.2.2 模型網(wǎng)格劃分
3.3 仿真條件設(shè)定
3.3.1 解析設(shè)定
3.3.2 邊界條件設(shè)定
3.3.3 求解設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
第四章 滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)特性分析
4.1 不同閥口開度下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.1.1 入口節(jié)流分析
4.1.2 出口節(jié)流分析
4.1.3 小結(jié)
4.2 不同邊界條件下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.2.1 不同進(jìn)口速度下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.2.2 不同出口壓力下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.3 初步優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.3.1 初步優(yōu)化滑閥結(jié)構(gòu)及原理
4.3.2 初步優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.4 二次優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.4.1 二次優(yōu)化滑閥結(jié)構(gòu)及原理
4.4.2 二次優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的成果及發(fā)表的論文
本文編號(hào):3659307
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 液壓技術(shù)的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)
1.2 課題研究背景與意義
1.3 課題研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 計(jì)算流體力學(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)的理論概述
2.1.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本控制方程
2.2 湍流模型介紹
2.2.1 湍流特性
2.2.2 湍流模型
2.3 CFD計(jì)算方法介紹
2.3.1 SIMPLE算法介紹
2.3.2 SIMPLE算法流程
2.4 Fluent軟件介紹
2.4.1 Fluent軟件結(jié)構(gòu)
2.4.2 Fluent軟件特點(diǎn)
2.5 Tecplot軟件介紹
2.6 本章小結(jié)
第三章 滑閥解析模型的建立
3.1 滑閥基本介紹
3.1.1 滑閥工作原理
3.1.2 滑閥結(jié)構(gòu)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.2 幾何模型和網(wǎng)格劃分
3.2.1 UG建立幾何模型
3.2.2 模型網(wǎng)格劃分
3.3 仿真條件設(shè)定
3.3.1 解析設(shè)定
3.3.2 邊界條件設(shè)定
3.3.3 求解設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
第四章 滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)特性分析
4.1 不同閥口開度下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.1.1 入口節(jié)流分析
4.1.2 出口節(jié)流分析
4.1.3 小結(jié)
4.2 不同邊界條件下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.2.1 不同進(jìn)口速度下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.2.2 不同出口壓力下滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.3 初步優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.3.1 初步優(yōu)化滑閥結(jié)構(gòu)及原理
4.3.2 初步優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.4 二次優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.4.1 二次優(yōu)化滑閥結(jié)構(gòu)及原理
4.4.2 二次優(yōu)化后滑閥穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的成果及發(fā)表的論文
本文編號(hào):3659307
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