液压阀论文：液压阀节流温升热形变数值模拟

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《液压滑阀内部流场可视化仿真研究及试验测试》范文

《液压滑阀内部流场可视化仿真研究及试验测试》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，液压传动技术作为重要的动力传递方式，在机械、航空、航天、船舶等领域得到了广泛应用。

液压滑阀作为液压系统中的核心元件，其性能的优劣直接影响到整个系统的运行效率和稳定性。

因此，对液压滑阀内部流场的研究成为了重要的研究方向。

本文将针对液压滑阀内部流场进行可视化仿真研究及试验测试，旨在提高液压滑阀的性能和使用寿命。

二、液压滑阀内部流场可视化仿真研究1. 仿真模型建立首先，根据液压滑阀的实际结构和工作原理，建立精确的仿真模型。

模型应包括滑阀的结构、流道、进出口等关键部分的几何形状和尺寸。

同时，还需考虑流体的物理性质，如密度、粘度等。

2. 仿真流程及方法在仿真过程中，采用流体动力学分析软件，通过设置合理的边界条件和初始条件，对液压滑阀内部流场进行数值模拟。

采用湍流模型描述流体在流道中的运动状态，通过求解Navier-Stokes 方程，得到流场的压力分布、速度分布等关键参数。

3. 仿真结果分析通过对仿真结果的分析，可以得到液压滑阀内部流场的压力场、速度场等关键信息。

这些信息有助于了解流体在滑阀内部的流动规律，为优化滑阀结构和提高性能提供依据。

三、试验测试1. 试验装置及方法为了验证仿真结果的准确性，需要进行试验测试。

试验装置应包括液压滑阀、压力传感器、流量计等关键部件。

通过改变滑阀的开启程度和流体压力等参数，观察并记录流体的流动状态和性能参数。

2. 试验结果及分析通过对试验数据的分析，可以得到流体在液压滑阀内部的实际流动规律和性能参数。

将试验结果与仿真结果进行对比，可以验证仿真模型的准确性，同时为进一步优化滑阀结构和提高性能提供依据。

四、优化建议及改进措施1. 优化建议根据仿真和试验结果，提出针对液压滑阀结构和性能的优化建议。

例如，可以通过改变滑阀的几何形状、流道设计等措施，降低流体在滑阀内部的流动阻力，提高流体的传递效率。

2. 改进措施针对液压滑阀在使用过程中出现的问题，如泄漏、卡滞等，提出相应的改进措施。

基于Fluent液压阀流场的动态仿真及可视化研究

关键词：液压阀流场动态网格可视化计算
ＮｕｍｅｉａｍｕａｉｎａｄＶｉｕｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｈｌｗｉｌｒＩｃＳｉｌｔｎｓａｉｔｓａｃｆｔｅＦｏＦｅｄｏｚｏＩｓｄｈｏｐｔＶａｖａｅｎＦｕｎｉｅｔｅＰｐｅｌｅＢｓｄｏｌｅｔｎ
ＢＡＯｉａＨａｔｏ
（ｅａｔｎｆｒｎｐｒＥｇｅｒｇｕｉｎＣｌｇｆｅｈｏｇ，ａ’ｎ２３０，ＣＤｐｒｍｅｔａｓｏｎｉｅｎ，ＨａｙｏｌｅｏｃｎｌｙＨｕｉａ２０３ＨＮ）ｏＴｔｎｉｉｅＴｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｏｓｕｄｕｒｈｒｏｈｏｅｙｏｈａｖｔｙｆｔｅｎｔｅｐｒｐｒｆｔｅｖｌｅ，ｔｅｆｗｅｄｉｓｄｈｏｐｔｖｌｅｉｉｌｔｄｂｓｎｔｈｏｆｌｎｉｅｔｅｐｐｅａｖｓｓｍｕａｅｙｕｉｇｌｉＡＬＥａｄｄｎｍｉｓｔｏｎｙａｃｍｅｈｍｅｈｄ，ａｄｔｅｖｌｅｂｄｅｏｉｎｒｓｕｅｆｅｄｈｖｅｎｇｖｎｏｔｔｎｈａｖｏｙｖｌｃｔａｄｐｅｓｒｌａｅｂｅｉｅｕ．Ｉｙｉｃｎｍｏｅｃｅｒｙｒｆｅｔｔｐｏｖｍｅｔｗｉｎｔｅｃｍｐｅｏｔｒｕｈｔｅｖｓａｉｅｎｙｉ，ｔｅａｒｌａｌｅｃｈｅｓｏｌｍｏｅｎｔｈｏｌｘｆｗｈｏｇｈｉｕｚｄａａｓｓｈｌｈｉｌｌｌｖｖｎｅｏｏｆｅｄａｄｔｅｅｅｇｏｓｈｖｅｎａａｙｅｌａｅｉｔｒｒｆｗｌｎｈｎｒｌｓａｅｂｅｎｚｄ，ａｄｍｏｅｔｅｒｓｓｈｓｂｅｎｐｒｖｄｉｌｉｙｌｎｒｈｏｙｂａｉａｅｏｉ — ｅｏｈｏｃａｎｅｔｕｔｒｐｉｚｔｏｓｇｄｆｒｔｅｆｗｈｎｌｓｒｃｕｅｏｔｍｉａｉｎｄｅｉｎ．ｌＫｅｗｏｄｓ：ｏｐｔＶａｖｙｒＰｐｅｌｅ；ＦｏＦｅｄ；ＤｙａｃＧｒｄ；ＶｉｕｉｅｌｕａｉｎｌｗｉｌｎｍｉｉｓａｚｄＣａｃｌｔｏｌ

基于COMSOL液压节流阀内部流场数值模拟研究

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｌａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇｎｄａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２１１１６；２．ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｆＦｌｕｉｄＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００２７）
ｓｕｒｅａｒｅａａｌｓｏａｐｐｅａｒｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｌｆｏｗｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｉｉｆｃｅ，ｉｔｗｉｌｌｂｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｏｎｔｈｅｃｕｒｖｅｄｅｄｇｅｉｎｓｔｅａｄ
ｔｈｒｏａｌｅｖａｌｖｅｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔｏｐｅｎｉｎｇｄｅｇｒｅｅｓ．Ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｉｎｔｈｒｏｔｔｌｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ

阀门流道流场的数值模拟及阻力特性研究

学术论坛459 阀门流道流场的数值模拟及阻力特性研究蔡幼青，牧剑春，蔡明（浙江锋源仪表有限公司，浙江富阳 311400）摘要：在本研究中使用孔隙率进行流场空间定义，同时采用k-ε二维紊流模式以及有限体积法针对阀门阀道流场开展模拟分析，通过优化阀门阀道体型，以找到合适的阻力系数以及过水断面合理的阀道体型，以期希望能给相关工作人员提供帮助。

关键词：阀门流道；流场；数值模拟；阻力特性在管道工程施工过程中，阀门是重要元部件，目前被广泛用于日常生活和工农业生产中，由于阀门流道结构相对复杂，当流体通过阀道时会存在死水区，水锤，空化等现象，这些就会从一定程度上影响管道的运行，并且使管道局部水头损失的重要原因。

当前国内针对泵的流动特性以及风机特性进行研究并获得一定成果，而对于各类型的阀门，比如旋塞式阀门流道流动特性相关研究较少，在设计中仍采用传统设计方法，只注重结构形态而没有分析流阻损失，进一步导致较大能耗。

在实际管道工程施工中，由于阀门阀道局部水头损失比例较大，因此本研究主要针对WCB 型阀门流道的流场进行特性分析。

1 控制方法及解法整体上来看，阀门阀道的水流流动特性是三维型的，由于流态复杂并且内部轮廓线也相对复杂，为简化计算，需要对阀道对称面二维下的阀道流场进行分析，在处于恒定流条件下，可使用二维直角坐标进行方程求解。

如下公式所示。

φφφφρφρRS YR Y X R X RU Y RU X+∂∂Γ∂∂+∂∂Γ∂∂=∂∂+=∂∂)()())()( 在上述公式中，通用变量用φ表示，广义运输技术用Γ表示，源项用S φ表示，孔隙率用R 表示。

在处于流体空间中R 值为1，而在处于固体空间中R 为0。

采用k-ε模式表示紊流模型，针对流体的控制方程：连续性方程，动量方程分别如下所示。

0=∂∂+∂∂YVX U X P Y U vt v Y X U vt v X UV Y UU X ∂∂-∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂ρ])[(])[()()(YP Y Y vt v Y X V vt v X VV Y UV X ∂∂-∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂ρ])[(])[()()( 由于阀门内轮廓线相对复杂，因此可使用CAD 软件绘制时实体阀门，可使用孔隙率来定义流体空间，并将实体嵌入到定义区域中，在固体中孔隙率为零，在含有流体阀道中，孔隙率是1，可使用孔隙率进行的对空间的定义，该方法相对简单，可用于垂直、水平直线边壁。

基于Fluent液压阀流场的动态仿真及可视化研究

%
( & 0 .* !- ) ) & 0 .*
/ * * *
式中， -/ ’ . 是与结点 . 相连的节点数 . 是结点 . 的位移，目， 0 .* 结点 . 与相连的节点 * 之间的弹性常数，定义为 0 .* % 6 ) ! 1 -. ( -* 1 当边界结点位移己知时，就可以用 <’-)5# 扫描算法求解上述方程。得到收敛解后，内部结点的位置被更新。当边界结点的位移相对局部网格的尺寸很大时，网格的质量将变得很差。为避免这一问题， 3&%,*( 软
,
其中 ’ 和 ’ X 6 代表了一个时间序列， ’ 代表了当 ’ X 6 下一步的时间，第 ’ X 6 个时间体积为前步时间， " ’ #6 % " ’ # G" !! G!
G" ) G! 是控制体积的时间导数，为了满足网格守恒定律，控制体积的体积时间导数为 G" % G!
*H ’+
,
*"
/ #6 ’. ’.
!
"#$%&’ 求解器选择
在 3&%,*( 软件中输入 4’$5#( 的网格模型后，根据
实际情况对求解器作如下参数设定： G,H#*,+ $)G,&I + I)&J,K。设定采用非耦合方式。 LA 轴对称，非稳态； G,H#*,+$)G,&I+J#I-)%I。选择粘度模型为紊流； G,H#*,+$)G,&I+,*,K/0。加入能量计算方程； G,H#*,+$’(,K#M&I。定义物质属性。选取油作为流动力粘度为 OS 6T D’・I。动介质，其密度为 N1O P/ Q $R ， G,H#*,+5)%*G’K0 -)*G#(#)*I。定义边界条件：入口出口压力为 OS 6O62 ?D’。压力为 OS 11L ?D’， G,H#*, + %I,K U G,H#*,G + H%*-(#)*I + -)$V#&,G。设定通过 W9 X X 编程的阀芯运动方程 G,H#*, + G0*’$#- $,I. + V’K’$,(,KI。设置最大单元体积为： OS 6L $$R ，最小单元体积为： OS OOO 66 $$R 。

液压冲击器配流阀内部流场的数值模拟与分析

ｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕ￣ｓｉｎｇｔｈｅＦｉｎｉｔｅ－Ｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｒｅｓｕｈｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｅｆｏｒｍｆｖｏｉｓｕｌｉａｚｅｄｐｉｃｔｕｒｅｓ．ｂａｓｅｄ
摘
要：利用ＡｕｔｏＣＡＤ和ＣＡＴＩＡ软件分别建立了冲击器管道和换向阀的几何模型；然后利用前处理软件ＧＡＭＢＩＴ进行
网格的划分。应用ＣＦＤ分析软件ＦＬＵＥＮＴ，运用有限元方法分别对滑阀式换向阀的二维和三维模型的流场进行了数值模拟并将计算结果以图像的形式给出，在此基础上定性分析了流体速度、流线、漩涡与能量损失的关系，为指导改进换向
ＹＡＮＧＧｕｏ — ｐｉｎｇ，ＸＵＸｉａｏ－ｊｉａｎ，ＬＩＡＮＧＣｕｉ — ｐｉｎｇ
（ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｉｎｔｐａｃｔｏｒ ’ ｓｐｉｐｅａｎｄｔｈｅｓｈｕｔｔｌｅｕａｌｖｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｏｔｗｆａｒｅｆｏＡｕｔｏＣＡＤ伽ｄＣＡＴＩＡ；ｔｈｅｎｕｓｅｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅＧＡＭＢＩＴｔｏｈａｖｅａｇｒｉｄ．ＢｙｕｓｉｎｇｔｈｅＦＬＵＥＮＴｓｏｆｔｗａｒｅｗｈｉｃｈｗａｓｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｔｈｅＣＦＤａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｏｗｆｉｅｌｄｉｎｔｗｏ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｄａｎｄｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｌｉｄｅｒｅｖｅｒｓｉｎｇｖａｌｖｅｕ１ｃｌｓ

基于CFX液压阀的流场分析

樊卓闻
张
翼
任润国：基于ＣＦＸ液压阀的流阀的流场分析
ＦｌｏｗＦｉｅｌｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＶａｌｖｅＢａｓｅｄｏｎＣＦＸ
樊卓闻
计算流体动力学方法对液压阀中的液压油进行数值
模拟和研究，分析流道内流场的结构（如速度分布、压力分布等），为液压阀的结构优化设计提供
了理论基础。
流动所产生的漩涡、边界层分离等不良现象，从而
ｐｌｉｃａｔｅｄ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅｂａｓｅｄｏｎＣＦＸ．Ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ —
ｖａｌｖｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｖａｌｖｅ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ＣＦＸ
１引言
在设计液压阀时，通过计算机模拟实验，能够
在图纸设计阶段，预测出液压阀的性能以及液压油
仿真结果表明球阀在处于全开状态时阀体内部流动比较稳定；而其余三种状态下均会出现涡流和
负压，主要集中在导流片拐角处，阀口边缘处的压力分布变化也比较大；在球阀处于全闭和０．５开度的状态时，阀体内腔会出现气穴。这些均为液压阀的进一步优化设计提供了理论基础。

液压滑阀内部温度特性的研究

ｏｓｏｌａｖｉｄｆｒｎｗｒｉｇｒｓｕｅｎｏｅｉｇｒｏｔｉｅ．Ｔｅｅｕｏｎｍｅｉａｃｃｌｔｎｈｗ：ｅｔｍｐｒｔｒｆｐｏｖｌｅｎｉｅｅｔｏｋｎｐｅｓｒａｄｐｎｎａｅｂａｎｄｆｈｒｓｈｆｕｒｌａｕａｉｓｏｓｔｅｅａｕｅｃｌｏｈｉｃｅｓｏｕｄｍａｎｙｓｎｅｆｍｈｉｏｓｄｓｉａｉｎａｄｔｅｖｓｏｓｄｓｉａｉｎｈｐｅｓｉｈｏｔｘａｅｈｒａｅｇｅｔｖｌｃｔｎｒａｅｆｆｉｉｌｉｃｒｔｅｖｓｕｉｓｐｔ，ｎｈｉｃｕｉｓｐｔａｐｎｎｔｅｖｒｒａｗｅｅｈｖｒａｅｏｉｌｏｃｏｏｅｙｇａｉｎｅｕｄｆｗｔｒｕｈｔｅｖｌｅｐｒＴｅｅｆｃｆｗｏｋｎｒｓｕｅａｄｄｆｒｎｐｎｎｎｔｍｐｒｔｒｅｄａｅｏｔｉｅ．ｒｄｅｔｗｈｎｆｉｏｈｏｇｈａｖｏｔｈｆｔｏｒｉｇｐｅｓｒｎｉｅｅｔｏｅｉｇｏｅｅａｕｅｆｌｒｂａｎｄｌｌ．ｅｆｉＴｅｒｔａｒｆｒｎｅｉｒｖｄｄｆｒｄｓｇｉｇｓｏｌｖｖｅ．ｈｏｅｉｌｅｅｅｃｓｐｏｉｅｅｉｎｎｐｏａｌｓｃｏＫｅＷｏｄ：ｈｄａｌｓｏｌａｖ；ｔｍｐｒｔｒｆｌｙｒｓｙｒｕｉｐｏｖｅｃｌｅｅａｕｅｉｄ；ｖｓｏｓｉｓｐｔｎ；ｎｍｅｃｌｉｌｔｎｅｉｃｕｄｓｉａｉｏｕｒａｓｍｕａｉｉｏ

毕业设计(论文)：液压控制阀的研究与设计-精品

液压控制阀的研究与设计第1章绪论液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。

液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。

因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。

液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。

液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。

1.1 液压技术的发展历史液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪，当时的荷兰人史蒂文斯（Strvinus）研究指出，液体静压力随液体的深度变化，与容器的形状无关。

之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。

17世纪末，牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。

18世纪中叶，伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理，使液压理论有了关键性的进展。

1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。

1905年，詹尼（Janney）设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置，并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。

1936年，哈里.威克斯（Harry Vikers）提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。

1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本（Blackburn）、李诗颖创造了电液伺服阀，并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。

液压阀毕业设计

液压阀毕业设计液压阀毕业设计篇一：毕业设计论文-数字液压阀的系统设计摘要液压阀是流体传动中不可或缺的功能单元。

一方面，流体传动系统的优化升级需要液压阀相应提高性能；另一方面，液压阀本身的创新也给流体系统带来了新的活力。

如今，液压阀在体积、性能、能耗、智能化、制造加工工艺等方面都有了极大的发展。

随着液压系统与电子技术、IT技术以及网络技术的融合，液压阀进入了数字化时代。

液压数字阀是未来与比例阀、伺服阀相辅相争的一个全新的新阀种。

它具有价格更低、更易与计算机相接、放大驱动装置更简单，而且体积更小的特点。

看它的独特性能，在今后的市场上，势必将占有更大的份额！关键词：数字液压阀；步进电机；单片机控制；压力传感器反馈AbstractThe hydraulic valve is the indispensable part of function unit in the fluid drive. The fluid drive system's optimized promotion needs the hydraulic valve to enhance the performance correspondingly; On the other hand, hydraulic valve's innovation also bring new vigor to the fluid system. Now, the hydraulic valve hadenormous development in aspects volume, performance, energy consumption, intellectualized, manufacture processing craft and etc. Along with the hydraulic system, the electronic technology, the IT technology and networking's fusion, the hydraulic valve entered digital times. In the future, the hydraulic pressure digital valve will be a brand new valve which the proportioning valve, the servo valve auxiliary will contend with. It has the lower price , easier docking to the xxputer, simplerenlargement drive, moreover, the smaller volume. Its unique performance, will hold a bigger share inevitably in present's market!Keyboard：hydraulic valve；stepper motor；SCM Control；Pressure sensor feedback目录第一章绪论 11.1目的和意义--------------------------------------------------- 11.2 国内外发展现状---------------------------------------------- 31.3 毕业设计的内容---------------------------------------------- 5 第二章机械部分设计---------------------------------------------- 62.1 液压阀的选择------------------------------------------------- 72.2 步进电机的选择----------------------------------------------- 72.3 压力传感器的选择--------------------------------------------- 92.4 改造图及说明------------------------------------------------- 10 第三章控制系统硬件设计-------------------------------------------- 133.1 89C51单片机的介绍------------------------------------------- 143.1.1 引脚简要说明------------------------------------------- 143.1.2 P3口的第二功能--------------------------------------- 153.2 步进电机工作原理的介绍--------------------------------------- 153.3 硬件部分设计3.3.1 单片机电路-------------------------------------------- 163.3.2 反馈电路---------------------------------------------- 163.3.3 电路图------------------------------------------------- 17 第四章控制系统软件部分设计--------------------------------------- 194.1 环形脉冲分配------------------------------------------------ 204.2 步进电机的频率设定------------------------------------------ 214.3 89C51单片机源程序------------------------------------------ 21第五章实验------------------------------------------------------- 255.1 实际实验----------------------------------------------------- 255.2实验步骤-- 265.3 实际误差----------------------------------------------------- 305.4 实验图片----------------------------------------------------- 30 参考文献----------------------------------------------------------- 32 附录--------------------------------------------------------------- 33数字液压阀的系统设计第一章绪论1.1 目的和意义液压阀的发展应从技术与市场相结合来看，它分成三个层次和三种发展方向。

阀口气穴流场的数值模拟与实验研究

奠定基础，具有重要的理论意义和实际应用价值。
１液压阀口的压力流量特性
ａ滑阀阀口结构筒图）
ｂ）流量系数曲线
图１液压阀口
常见的阀口形式有圆柱滑阀阀口、阀阀口、阀锥球
阀口，等它们的通用流量特性公式为
ｑ
收稿日期：０９１－２０ —２０４作者简介：贾文华（９０）女，１８一，山东泰安人，博士生，主要从事液压控制与节能技术等方面的研究工作。
式中，为通过流量；为流量系数；阀口通流面ｑＣＡ为积；ｐ为油液密度；ｐ为进出口压差。这一公式表达了Ａ通过流量与阀的开口大小及进出口压差之间的关系，适用于各类液压阀口形式，只是通流面积Ａ及流量系数Ｃ因阀口形式不同而已。
一
ａ）速度矢量图
：
一一
ｂ）对应的流线图
一 … 一
口气穴流属于多相流，流模式理论是解决工程问题湍的有效方法。ＲＧｋ— 湍流模式由Ｙｋｏ和ＯｓａＮｏｈｔｒｚｇ等人应用重整化理论发展而来Ｊ其基本思想是把湍，流视为随机力驱动的输运过程，过频谱分析的方法通消去其中的小尺度涡并将其影响归并到涡粘性中，以得到所需尺度上的输运过程。针对阀口喷流的现象，
Ｊｅ —ｕＡＩＷｎｈａ，ＹＩｈｎｂＮＣｅ —ｏ

节流阀内部流场数值模拟分析毕业设计论文

安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业机械设计制造及其自动化班级 06城建机械2班学生姓名龙五学号 06290070222 课题节流阀内部流场数值模拟分析指导教师黄磊2010 年 5 月 28 日摘要单向节流阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件，节流阀内部的流场特性直接影响节流阀的性能。

本文结合计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件FLUENT对节流阀的内部流场进行了数值模拟与分析计算。

本文按照实际使用中的节流阀的参数，采用Solid Works软件，建立了阀的三维几何模型。

运用FLUEN T前处理软件GAMBIT了网格的划分。

在FLUENT 软件中对两种模型的流场进行了稳态数值模拟。

在主阀阀芯的性状不同、边界条件相同和节流口开口宽度不同、边界条件相同时对流场进行模拟，找出影响阀芯压力和速度分布的因素。

在对主阀口进行模拟时，分别对比不同开口宽度时的沿程压力分布情况，进而选择出最适合此处的主阀阀芯性状和开口宽度。

对阻尼小孔进行数值模拟时，重点考虑节流阀开口处两端的压力差，找到两端压力差小的阻尼孔直径数值。

关键词:单向节流阀，内部流场，数值模拟ABSTRACTUnidirectional Throttle Valve is a fluid transmission and control technology based on the most important components, valve relief valve within the flow field characteristics of a direct impact on the performance of valves. In this paper, computational fluid dynamics CFD (Computational Fluid Dynamics) software FLUENT for Pilot-operated relief valve of the flow field calculation and analysis of numerical simulation.In this paper, according to the actual use of the Pilot-operated relief valve of the parameters, the use of Solid Works software, the establishment of a Pilot-operated relief valve of the three-dimensional geometric model. FLUENT software, the use of pre-treatment works GAMBIT division of the grid. FLUENT software in two models of the flow field of the numerical simulation of steady-state.Spool valve in the main traits of the different boundary conditions and damping the same hole diameter is different from the same boundary conditions to simulate the flow field to identify the impact of pressure and velocity distribution spool factors. Main valve port in the simulation, the main valve, respectively, compared to the structure of spherical cone valve cone peaceful side of the valve structure of the distribution of pressure along the way, and then select the most appropriate here traits of the main valve spool. Damping holes on the numerical simulation, the focus on small damping of the pressure difference at both ends to find the pressure difference at both ends of the small diameter of the damping value.KEY WORDS: Unidirectional Throttle Valve, the flow field, numerical simulation目录目录 (Ⅲ)第一章绪论 ............................................................................... 错误！未定义书签。

一种线性调节阀的数值模拟和实验研究

调节蝶阀。这种阀门的内流结构完全对称，对执行器配置技术要求较低，同一口径规格的阀门可以实现且不同规格的标称流量系数，应用十分灵活。本文通过利用ＣＤ技术对新型调节蝶阀的多个Ｆ
算模型的选择上，我们采用的是工程中应用比较广泛的ＲＮＧ一三维湍流模型和非结构化网格的ＳＭＰＥＫ￡ＩＬ
优化选型后，在专门搭建的配有高精度传感器的实验装置上对阀门实物模型进行了实验研究，计算和实验研究结果表明，利用ＣＤ对阀门模型的数值结果是可行的，Ｆ所开发的安装配流板的调节蝶阀具有线性流量的
调节特性。
关键词：节阀；Ｆ数值模拟；调ＣＤ；实验测试；线性特性中图分类号：Ｈ１７５２文献标识码：文章编号：００４５（０７１—０４０Ｔ３．２Ｂ１０ —８８２０）００５ —３１引言
ＣｈｒｃｅｆａＣｏｔｏａｖａａｔｒｏｎｒｌＶｌｅ
ＳＥＮＸｎｒｎ，ＨＡｉｕ，ＩｎＺｎｂｎＨｉｏｇＺＮＧＷｅｊｎＬ，ＨＵＷｅ —ｉ — －Ｙａ
（浙江大学流体工程研究所，浙江杭州３０２）１０７
维普资讯
２００７年第１期Ｏ
液压与气动
５５
型，即通过在阀板上安装配流盘实现线性流量特性的
具体数值模拟过程中我们假设来流速度恒定不
变，也就是阀门所在管道的入口处的速度恒定。在计

流体力学在液压阀门设计中的应用研究

流体力学在液压阀门设计中的应用研究流体力学是研究流体的力学性质和行为的学科，液压系统中的液压阀门是其中一个重要的应用领域。

液压阀门的设计对于液压系统的性能和稳定性有着重要影响。

本文将探讨流体力学在液压阀门设计中的应用研究。

一、背景介绍液压系统广泛应用于工业生产和机械设备中。

液压阀门作为液压系统的控制元件，起着流量控制、压力控制和方向控制的重要作用。

设计合理的液压阀门可以提高液压系统的控制性能和运动精度。

二、流动特性分析液压阀门内部流体的流动特性是液压阀门设计中的重要考虑因素。

流体的流动特性包括流速、流量、压强和流态等参数。

通过流体力学的基本原理和方程，可以对液压阀门内部流体的流动特性进行分析和计算。

三、流体动力学模拟流体动力学模拟是利用计算机技术对液压阀门内部流动进行模拟和分析的方法。

通过建立液压阀门的几何模型和流动边界条件，结合流体力学方程和计算流体力学方法，可以模拟和预测液压阀门内部流动的各种参数和特性。

流体动力学模拟可以帮助优化设计，提高液压阀门的性能。

四、流体力学实验流体力学实验是研究液压阀门流动特性的重要手段。

通过建立实验装置和测量设备，可以进行流体力学实验，获得液压阀门内部流动的实际数据。

实验结果可以验证数值模拟的准确性，对液压阀门的设计和改进起到指导作用。

五、液压阀门的优化设计基于流体力学的分析和实验结果，可以对液压阀门进行优化设计。

优化设计包括液压阀门的流道形状、阀瓣结构和密封方式等方面。

通过合理的优化设计，可以改善液压阀门的控制特性，提高系统的响应速度和稳定性。

六、流体力学在液压阀门设计中的挑战液压系统工作压力较高，流动状态复杂，流体力学的研究在液压阀门设计中面临一定的挑战。

需要解决的问题包括流动损失、泄漏和阀门控制精度等。

同时，液压阀门的设计也需要考虑材料和制造工艺等因素。

七、结论流体力学在液压阀门设计中具有重要的应用研究价值。

通过对液压阀门内部流动特性的分析和优化设计，可以提高液压系统的性能和控制精度。

恒流量控制阀的数值模拟和优化设计

２０１３年第１２期
液压与气动
３９
照一定规律变化，使 △ ｐ保持不变，就能实现恒流量
控制的功能。
３
三
３
本研究的阀芯曲线设计沿用文献［１］中所使用的同心圆环流量公式Ｊ，根据恒流量条件：
边界条件上，流动介质选择常温常压下的水，人口
ａ）原始模型阀芯位移１５ｍｉｌｌ时速度矢量图ｂ）模型１阀芯位移１５ｍｌｎ时速度矢量图
图４流场速度矢量对比图
由图可知，模型１在阀芯左端增加了６ｍｍ的斜
半径
为了改善控制阀Ｆ— 曲线的总体线性度，分别
针对阀芯大位移范围和小位移范围的Ｆ— 曲线进行优化设计。
３．１阀芯大位移范围Ｆ— 曲线优化设计
Ｚ —— 同心圆环的重合长度
— —
—
—
分析认为由于阀芯最左端的几何曲线突然消失，原有的趋势没能得以延续，从而影响了阀芯大位移范围时的受力情况，导致阀芯Ｆ— 曲线非线性。提出
到阀后６ＸＤ；阀芯前后１× Ｄ的区域为整个流场中物
ｂ、
－
Ｕ．Ｕ４－Ｏ．Ｏ２
Ｏ
０．０２
０．０４
理量变化最剧烈的部分，因此阀体网格分三段处理，对阀芯部分加密，整体都采用非结构化网格，计算采用ＳＩＭＰＬＥ算法＿６］，湍流模型采用ＲＮＧｋ一模型。

液压阀非定常流场数值模拟及分析

液压阀非定常流场数值模拟及分析张婷;廖盛祝【摘要】为深入研究阀体内部流场结构,采用非定常数值模拟方法对某液压锥阀3种不同开度下的流场进行数值模拟,并对其进行对比分析.成功地捕捉到液压锥阀的非定常流场,液压锥阀中等开度下的流场呈周期性变化;保持进口流速不变,随着开度增大,阀芯所受压力逐渐减小,主流区宽度逐渐增大,角区漩涡面积增大,阀芯上部漩涡区逐渐减小.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P18-21)【关键词】液压阀;非定常流场;漩涡;共振【作者】张婷;廖盛祝【作者单位】中国航发西安动力控制科技有限公司,陕西西安710077;中国航发西安动力控制科技有限公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TH137液压阀作为流体传动与控制的重要单元之一，在诸多工程领域中发挥着不可替代的作用。

阀体流道通常为非流线型且几何复杂，因此，其内部漩涡、损失、噪声、振动并存，该流动特性对阀体乃至流体传动与控制系统有着重要影响[1]。

D.S.Weaver[2]实验研究了某液压阀内部的振动机理，研究发现该振动为流体诱导的自激振动，液压阀合理的流场分布对于减小结构振动具有重要影响。

随着计算流体力学(CFD)的发展，数值模拟技术越来越多地应用在液压阀内流动分析中，并以此指导设计。

Roger Yang[3]发展了一种CFD方法，对某液压阀内部流场进行定常数值模拟，着重研究流体施加在阀体内制动器上的压力，为提高阀的性能提供依据。

张婧[4]对某锥阀在不同开口度、进口速度、阀芯锥角下进行的数值模拟研究，得到了锥阀内部流场结构。

黄宇[5]主要针对纯水液压锥阀容易产生气穴的特点，设计了一种新的锥阀结构，采用Fluent对其进行流场仿真。

王京涛[6]采用ANSYS对某液压锥阀进行了定常流场分析，并依据流场结构对其结构进行优化。

现有文献多对液压阀内部流场进行定常数值模拟，但流体的本质是非定常的，采用定常简化方法对液压阀内部进行数值模拟，与真实的流场分布具有一定区别；采用定常结果指导设计也必定有偏差。

基于Open FOAM的液压阀流场数值模拟及分析

基于Open FOAM的液压阀流场数值模拟及分析
张志鹏;古镇铨;袁聪;罗宽;庄剑威
【期刊名称】《液压气动与密封》
【年(卷),期】2022(42)7
【摘要】由于目前液压阀的流场结构随开口度的变化趋势尚未得到透彻的研究,针对液压阀在相同压差条件下的流场结构随开口度的变化,利用OpenFOAM开源平台对液压阀的不同阀门开口度开展了数值模拟,分析速度场、漩涡结构以及压力分布,揭示了液压阀的流场结构随开口度的变化情况。

结果表明:流场流动与阀门的开口度密切相关。

流动的不稳定性伴随着开口度的增大而增大,流动的不稳定性的产生和漩涡相关,且流动具有强烈的时间依赖特性。

五种开口度的压力最低的区域均为射流自由剪切层并非在阀体阀门端点处,且负压峰值出现在下游处的自由剪切层,与漩涡的初生位置较为吻合。

这将为液压阀的优化设计提供理论基础。

【总页数】5页(P58-62)
【作者】张志鹏;古镇铨;袁聪;罗宽;庄剑威
【作者单位】肇庆学院机械与汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH137.52
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液压式风力致热系统中节流阀致热特性仿真

液压式风力致热系统中节流阀致热特性仿真任飞;王存堂;谢方伟;张兵;盛刚【期刊名称】《流体传动与控制》【年(卷),期】2015(0)3【摘要】建立了液压式风力致热系统物理模型和能量数学模型，以节流阀代替阻尼孔作为致热元件，通过Matlab软件计算，当该系统在薄壁小孔、短孔、细长孔三种基本形式阀口的情况下，对其不同的致热能力进行比较；从理论上分析在流量不变的条件下，节流阀阀口开度、角度、刚度等参数对致热效果的影响；同时利用Fluent仿真研究，两种方法的结果相一致。

结果表明：薄壁小孔形式的阀口致热性能最佳；节流阀开度、角度变化会显著影响节流阀的致热效果以及较小刚度会更有利于保证阀口两端压差的恒定，从而保证了系统供热的稳定性。

%This paper established a physical model and a thermal mathematical model of a kind of hydraulic wind-heating system. Replacing the orifice with throttle valve as induced thermal element, the different induced ther-mal abilities are compared when the system is in three basic forms' valve ports of thin-walled holes, short holes and tenuous holes. The induced thermal impact of throttle valve's opening degree, angle, stiffness under constant flow conditions are theoretically analyzed in this paper. Meanwhile, the simulation results based on Fluent software are consistent with that of the theoretical analysis. The results show that the valve port in the form of thin-walled holes has the best induced thermal performance. They also show that the opening degree's or angle's changes of throttle valve willsignificantly affect the induced thermal effects, and smaller stiffness will be more conducive to ensure a constant pressure difference across valve port keeping the stability of system heating.【总页数】6页(P1-6)【作者】任飞;王存堂;谢方伟;张兵;盛刚【作者单位】江苏大学机械工程学院江苏镇江 212013;江苏大学机械工程学院江苏镇江 212013;江苏大学机械工程学院江苏镇江 212013;江苏大学机械工程学院江苏镇江 212013;江苏大学机械工程学院江苏镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TK89;TH137【相关文献】1.风力致热系统中贮热装置性能的实验研究 [J], 吴丰;司秀丽2.液压式风力致热系统的设计 [J], 吴书远;赵玉刚3.液压式风力致热系统风机限速控制装置的设计及计算机仿真 [J], 赵玉刚;赵庆志4.液压式风力致热系统风机限速控制装置的设计及计算机仿真 [J], 赵玉刚;赵庆志;张泽强5.基于Matlab/Simulink的液压式风力致热系统仿真研究 [J], 张晓明;刘晓畅;李洪波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《液压与气动》7篇论文获中国机械工程学会优秀论文奖

66液压与'动2021年第1期[16]张军辉，刘W,郑神.金属增材制造液压阀块内部流道优化设计研究&J].液压与气动,2019,(1):21-25.ZHANGJunhuc，LIUG<n，ZHENG Shen.Optcmco<tcon ooIntean<eCh<nnees ooaHydauect M<ncooeds Uscng MeteAddctcveM<nuottuacngTethnoeogy[J].ChcneseHyda<uects&Pneumatics,2019,(1)：21-25.[17]金伟,史俊强.基于Fluent旋转阀阀口流场分析[J].液压与气动,2020,(5):162-166.JINWec,SHIJunqcng.TheFeowFceed An<eyscsooRotayV<evePoatB<sed on Feuent[J].ChcneseHyda<uects&Pneum<tcts,2020,(5)：162-166.[18]满春雷，贾涛，陆畅，等.基于Fluent的矢量喷管作动器温度场仿真&J].液压与气动,2020,(7)：9-15,MAN Chuneec,JIA T<o,LU Ch<ng,et<e.TempeatuaeFceed Scmuetcon ooVettoaNo o ee Attu<toaUndeaTwoOpeatcngCondctcons[J].ChcneseHydauects&Pneum<tcts,2020,(7)：9-15.[19]张晋，龚学知,胡建军，等.轴向柱塞泵配流分析用湍流模型探析[J].机械工程学报,2018,54(18)：204-211.ZHANG Jin,GONG Xuezhi,HU Jdnjun,et al.CFDAnaeyscsootheTuabueenteModeeAdopted cn DcstacbutconPaotesscn AicaePcston Pump[J].JouanaeooMethanctaeEngcneeacng,2018,54(18)：204-211.[20]李海龙，高殿荣.基于Fluent液压集成块内部流道流场的数值模拟&J].液压与气动,2011,(3)：1-4.LIHaceong,GAO Dcanaong.TheNumeactaeScmueatcon ooHydaauectMancooed InteanaeFeow Fceed Based on Feuent[J].ChcneseHydaauects&Pneumatcts,2011,(3)：1-4.[21]杨阳，陈小虎，周雷，等•增材制造成形液压流道沿程损[ J].液动,2020,(7)：127-131.YANG Yang,CHEN Xiaohu,ZHOU Let,et al.Study ofFacttcon Lo s cn AddctcveManuoattuaed Feucd Pa s ages[J].ChcneseHydaauects&Pneumatcts,2020,(7)：127-131. [22]刘文婷，胡宝林.谈管道沿程阻力系数的计算[J].中国棉花加工,2016,(6)：31-32.LIUWentcng,HUBaoecn.Dcstu s con ootheCaetueatcon ootheFacttconaeDaag Coe o ctcentcn Pcpeecne[J].ChcnaCo t on Paote s cng,2016,(6)：31-32.引用本文：李莹，张玉莹,柳宝磊，等.基于增材制造的液压阀块流道过渡区优化研究&J].液压与气动,2021,(1)：56-66,LI Ying,ZHANG Yuying,LU Baolel,et al.Optimization of Flow Channel Transition Area in Hydraulic Valve Block Based on Additive Manuoattuacng[J].Chcn's'Hydaauects&Pn'umatcts,2021,(1)：56-66.《液压与气动》7篇论文获中国机械工程学会优秀论文奖2020年中国机械工程学会年会专题活动——中国机械工程学会期刊研讨会于11月16日在杭州举行。

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