閥芯運動過程液壓錐閥內(nèi)部流場的CFD計算.pdf

1、液壓錐閥是流體傳動與控制技術(shù)中重要的基礎(chǔ)元件，錐閥內(nèi)的流場特性直接影響閥的性能，特別是錐閥閥芯在運動過程中的流動特性對閥的工作性能有很大的影響。 按照實際使用中的插裝型錐閥的參數(shù)，應(yīng)用CAD軟件建立了錐閥的三維幾何模型，運用Fluent前處理軟件Gambit進行了網(wǎng)格的劃分。在閥芯固定不動和閥芯運動過程兩種狀態(tài)下，對流體在錐閥內(nèi)的流動狀態(tài)進行了仿真研究。 在進行錐閥閥芯處于固定開口狀態(tài)的仿真時，分別對錐閥在不同開口度時設(shè)

2、定不同的邊界條件，對其流場進行仿真研究。閥芯運動狀態(tài)的瞬態(tài)仿真采用動網(wǎng)格技術(shù)，利用UDF功能，定義了閥芯在開啟和閉合兩種情況下的不同速度，對閥芯在運動過程中閥腔內(nèi)部的流場進行了仿真和研究。在對錐閥內(nèi)部流場的仿真過程中，使用了自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，即在計算過程中，根據(jù)壓力梯度進行了網(wǎng)格的局部細化，有助于提高解的精度。文中進一步比較分析了閥芯運動和靜止時受到的總作用力，對閥芯在工作過程中總的受力做了進一步的計算研究。 在液壓閥節(jié)流口處由于

3、液流動量(流速大小和方向)發(fā)生變化，將有附加的液動力作用在閥芯上。液動力不僅會影響閥的操縱力，還可能引起閥的自激振動，影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，是設(shè)計、分析液壓控制閥時應(yīng)考慮的重要因素之一。 對于錐閥閥芯受到的液動力，首先對其穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力進行了理論分析和計算，然后又通過對閥內(nèi)流場進行穩(wěn)態(tài)仿真和瞬態(tài)仿真，對穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力進行了仿真計算。在開口度較小，流量較大的情況下，瞬態(tài)液動力的值較大，所以對液壓錐閥進行設(shè)計