非全周开口滑阀的节流温升与形变
非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究
文章编号：1005 -0329(2016)07 -0014 -04^c c c c c c c c c c^f设计计算I!非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究杨科，金晓宏，肖鹏飞，唐文(武汉科技大学，湖北武汉430081)摘要：电液伺服阀作为液压控制系统的核心元件，其性能的好坏直接关系到控制系统的特性。
采用计算流体动力学 软件Fluent中动网格技术,对伺服阀滑阀阀口在0. 5m m开度内的流动状态进行静、动态仿真，研究其流量与液动力特 性。
从计算结果可以看出，阀口流量特性仿真曲线与理论曲线在趋势上基本相同。
阀芯所受稳态液动力仿真值与理论 值增长趋势基本相同。
仿真时，阀口开度按给定速度连续增大，阀口打开瞬时,瞬态液动力变化大；阀口打开后,瞬态液 动力变化不大,且瞬态液动力数值较稳态液动力小得多。
关键词：非全周矩形开口滑阀;小开口度;动网格;流量特性;液动力中图分类号：TH137 文献标志码： A doi： 10. 3969/j. issn. 1005 -0329.2016.07.004 Research on the Characteristics of the Flow Rate and Flow Force Through a Small Opening at the Spool Valve with Non-full Perimeter Rectangular Shaped OpeningYANG Ke,JIN Xiao-hong,XIAO Peng-fei,TANG Wen(Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081 ,China)Abstract：Electronic-hydraulic servo valve is a key component of hydraulic control system,and the characteristic of the control system is determined by the performance of the servo valve. The dynamic mesh of Fluent,software of CFD,is employed to calculate the flow of the opening of spool valve of the servo valve in the steady state and dynamic state in the range of 0. 5mm opening in order to get the flow characteristic and flow force. The results show that the theoretical curve and simulation curve of flow characteristic of spool valve are almost the same. The theoretical curve and simulation curve of steady-state flow force of spool valve have no difference in the shape. With the condition of the continuous increase of opening of spool valve at a given speed in the simulation, the transient-state flow force increases greatly at the moment when the valve just open and it has a little change at the left time. The transient-state flow force is much smaller than steady-state flow force.Key words ：spool valve with non-full perimeter rectangular shaped opening ； small opening ； dynamic mesh ； flow characteristic ；flow forcei前言近年来，越来越多的国内外学者采用计算流 体动力学（CFD)方法分析液压阀内部流体的速度 分布、压力变化、能量损失以及阀口的气穴现象…5]，目前研究工作主要集中在2〜5mm这一较大阀口开度的情形[6’7]。
基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析
基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析张静;高东玲;王晓辉【摘要】基于Fluent流场仿真软件,对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究.在相同计算条件下,分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真,得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律:在相同的压差条件下,随着阀口开度的增大,阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低.通过改变节流槽的形状进行仿真比较,得到流量系数与节流槽截面形状密切相关,在阀口开度相同的条件下,随着进出口压差的增大,半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显.研究为滑阀的优化提供了有效数据,并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P56-59)【关键词】滑阀;流速压力;压力流量特性;流量系数;半圆形节流槽【作者】张静;高东玲;王晓辉【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TH137引言液压阀是液压系统中非常重要的元件，主要通过控制流体的压力、流量和流动方向来满足工作要求，使各类执行元件实现不同的动作[1]。
液压控制阀的内部结构比较复杂，主要由阀体、阀芯、操纵控制机构等主要零部件组成。
滑阀类的阀芯是圆柱形，通过阀芯在阀体孔内的滑动来改变液流通路开口的大小，以实现对液流压力、流量及方向的控制。
非全周开口滑阀具有水力半径大，抗阻塞的特点，其流量范围大，易得到较小的稳定流量，在液压比例阀和伺服阀中得到了广泛应用[2]，节流槽滑阀的特性分析对液压阀的性能提升起着很重要的作用。
近几年随着计算机科学技术的不断发展以及计算流体力学理论的丰富。
人们借助CFD技术对液压阀复杂内部流场进行数值模拟和可视化分析，成为液压领域的热点。
滑阀非典型阀口过流面积计算与仿真分析
滑阀非典型阀口过流面积计算与仿真分析强红宾;张立杰;王帅;王力航【摘要】针对三角形和斜三角形两种非全周开口滑阀,结合阀口结构特征和等效阀口面积理论,推导了阀口过流面积计算公式;利用计算流体动力学(CFD)仿真方法,分析了滑阀内部的流场压力和速度分布情况;根据斜三角形滑阀样本的流量特性,对理论与仿真结果进行了验证.理论、仿真和样本实验结果吻合良好,验证了采用的解析和仿真方法,在阀口流量特性计算方面的准确性和有效性,同时为其他非典型阀口多路阀的性能预测提供了依据.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】6页(P56-61)【关键词】滑阀;过流面积;计算公式;流量特性【作者】强红宾;张立杰;王帅;王力航【作者单位】燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TH137工程机械多路阀不但有换向功能，而且要求其过渡过程具有良好的控制性能，阀口具有良好的通流性能[1]。
因此，多路阀阀口形式很多，可分为全周开口形式和非全周开口形式。
非全周开口形式阀口在阀芯上布置有各种节流槽，因具有节流槽的阀口具有水力半径大、抗阻塞性能好、阀口面积梯度易调节、流量控制范围宽等优点，被广泛应用在液压比例阀、伺服阀和工程机械液压主控制阀中[2-5]。
浙江大学机械工程学院(系)校级第十五期SRTP项目结题汇
浙江大学机械工程学院(系)校级第十五期SRTP项目结题汇总表
说明：1.学生参加SRTP总评成绩按优秀、良好、中等、合格、不合格等级评定。
2成果形式：按论文（设计）、产品（开发）、专利（推广）、研究报告、调研报告等类别。
3.由学院(系)本科教学管理科填写，并存档。
浙江大学机械工程学院(系)院系级第十五期SRTP项目结题汇总表
.学生参加SRTP总评成绩按优秀、良好、中等、合格、不合格等级评定。
2成果形式：按论文（设计）、产品（开发）、专利（推广）、研究报告、调研报告等类别。
3.由学院(系)本科教学管理科填写，并存档。
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算首先，阀芯的运动特性是非全周开口滑阀的重要参数之一、阀芯的运动特性包括芯位、速度和加速度等指标。
芯位是指阀芯的位置，可以通过阀芯位移传感器进行测量。
速度是指阀芯的位移变化率，可以通过对阀芯位置随时间的微分来计算得到。
加速度是指速度的变化率，可以通过对速度随时间的微分来计算得到。
阀芯的芯位、速度和加速度可以直接反映阀芯的动态特性，对于液动力计算具有重要意义。
其次，液动力力的计算是非全周开口滑阀液动力数值计算的核心内容。
液动力力主要包括阀芯受到的压力力和粘性力。
压力力是由于液压系统中流动液体对阀芯施加的力，可以通过计算液体压力和阀芯面积之积来获得。
粘性力是由于流动液体黏性对阀芯的阻力产生的力，可以通过计算流体黏性系数、阀芯的速度和表面积等参数来获得。
液动力力的计算需要结合阀芯的运动特性和液压系统参数进行综合分析，得出阀芯受到的力和力矩。
最后，液压系统的响应是非全周开口滑阀液动力计算的另一个重要方面。
液动力系统的响应可以通过阀芯的运动特性和液动力力的计算结果进行模拟和分析。
通过对液压系统的参数进行调节，可以改变阀芯的运动特性和液动力力的大小，从而实现对液压系统的控制。
在液压系统设计中，通常需要通过对非全周开口滑阀的液动力数值计算，来评估和改善液压系统的工作性能。
总结起来，非全周开口滑阀的液动力数值计算是液压系统设计中重要的一环。
通过对阀芯的运动特性、液动力力的计算和液压系统的响应进行综合分析，可以评估和改善液压系统的工作性能。
非全周开口滑阀的液动力数值计算在工程实践中有着广泛的应用，并且随着计算机技术和数值分析方法的发展，液动力数值计算方法也在不断改进和完善。
非全周开口滑阀阀口面积的计算方法
非全周开口滑阀阀口面积的计算方法
冀宏;王东升;丁大力;谭正生;刘小平
【期刊名称】《兰州理工大学学报》
【年(卷),期】2008(34)3
【摘要】针对非全周开口滑阀阀口的等截面和渐扩形两种典型节流槽,基于节流槽结构特征及其内流场特征,提出用节流面串联和最小过流面分别计算等截面和渐扩形节流槽阀口面积的确定原则,推导出典型节流槽阀口面积的计算公式,再利用叠加原理获得非全周开口滑阀的阀口面积,建立非全周开口滑阀的阀口面积的通用计算程序.研究结果表明本计算方法物理意义明确、精度高,实现了复杂阀口面积计算的程序化.
【总页数】4页(P48-51)
【作者】冀宏;王东升;丁大力;谭正生;刘小平
【作者单位】兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州730050;日立建机技术研究所,日本,茨城县3000013
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算 [J], 王建森;刘耀林;冀宏;王鹏飞
2.非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究 [J], 杨科;金晓宏;肖鹏飞;唐文
3.基于Matlab GUI的非全周开口滑阀阀口面积计算软件的开发 [J], 蒋俊;张建;冀宏;徐梓铭
4.非全周开口滑阀阀口面积快速计算方法 [J], 侯敏;王涛;彭彪
5.基于Fluent滑动网格对非全周开口滑阀阀口空化现象的研究 [J], 李森林;杨胜清;陈乾鹏
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《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》
《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，液压传动系统在众多领域中得到了广泛应用。
内流式非全周开口滑阀作为液压传动系统中的关键部件，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，对内流式非全周开口滑阀的流场进行分析，以及进行结构优化，具有十分重要的意义。
本文将详细阐述内流式非全周开口滑阀的流场分析方法及结构优化的实施过程。
二、内流式非全周开口滑阀流场分析1. 理论模型建立内流式非全周开口滑阀的流场分析需要建立相应的理论模型。
首先，根据滑阀的结构特点和工作原理，建立三维几何模型。
然后，通过计算流体动力学（CFD）软件，对模型进行网格划分和边界条件设定，建立流场分析的理论模型。
2. 流场仿真分析在流场分析理论模型建立后，进行流场仿真分析。
通过仿真软件，对滑阀内部流场的压力分布、速度分布、流量等进行计算和分析。
同时，结合实际工作情况，对滑阀的启闭过程、流量控制等进行模拟，以获得更准确的流场分析结果。
3. 结果分析根据流场仿真分析结果，可以得出滑阀内部流场的压力和速度分布情况，以及流量控制特性。
通过对这些结果的分析，可以找出滑阀流场中存在的问题和不足，为后续的结构优化提供依据。
三、内流式非全周开口滑阀结构优化1. 优化目标确定根据流场分析结果，确定滑阀结构优化的目标。
主要包括提高滑阀的流量控制精度、降低能耗、提高使用寿命等。
2. 结构优化方案制定针对优化目标，制定相应的结构优化方案。
可以通过改进滑阀的开口形状、调整滑阀与阀体的配合间隙、优化流体通道等方式，来提高滑阀的性能。
同时，还需要考虑结构的可行性和制造成本等因素。
3. 优化方案实施及验证制定好结构优化方案后，进行实施并验证其效果。
通过加工制造出优化后的滑阀样品，进行实际工作测试和性能评估。
同时，与优化前的滑阀进行对比，分析优化后的性能提升情况。
四、结论通过对内流式非全周开口滑阀的流场分析和结构优化，可以提高滑阀的流量控制精度、降低能耗、提高使用寿命等性能。
整体式多路换向阀阀芯结构研究
整体式多路换向阀阀芯结构研究邹雨霖; 张鹏; 葛菲; 李艳阳【期刊名称】《《能源与环保》》【年(卷),期】2018(040)010【总页数】5页(P170-173)【关键词】阀芯; 节流槽; 均压槽; 换向阀; 微小结构【作者】邹雨霖; 张鹏; 葛菲; 李艳阳【作者单位】河南永华能源有限公司嵩山煤矿河南偃师471924【正文语种】中文【中图分类】TH137.50 引言大型工程机械无论是民用还是军用中的液压系统中都采用有多路换向阀。
换向阀性能的好坏直接影响到液压系统的稳定性。
阀芯上阀肩与阀体之间的配合，阀芯上节流槽、均压槽的设计等直接影响整个阀的使用性能和使用寿命［1-3］。
矿用装岩机中液压换向阀系统由于其结构简单、布局灵活、元件之间自润滑性较好，便于和其他的传动方式联合使用，在矿用装岩机中被广泛使用［4-5］。
一般阀芯液压系统都为封闭式管路系统，具有故障隐蔽、处理困难的缺点，且机械换向阀阀芯在经过加工的过程中，因加工误差带有朝向高压腔的倒锥［6-8］，或在阀芯的动作期间局部凸起或残留毛刺致使换向阀阀芯出现液压卡紧现象［9-11］;至于手动换向阀，由于其结构上阀芯、阀孔都比较长，存在有直线度误差，且残余应力存在，换向阀阀芯在使用中经常发生弯曲，产生机械式卡紧［12-15］。
本文以矿用装岩机机械液压系统整体式多路换向阀中回转联滑阀阀芯的结构为研究对象，剖解整体式多路换向阀阀芯的结构，采取对阀芯节流口的面积进行数学分析、减小阀芯所受径向力的方法对阀芯结构、节流槽、均压槽进行专项研究来解决以上现象。
此联换向阀的使用要求为压力35 MPa，标准流量为400 L/min，且应具有流量微动特性和启动平稳性等。
1 阀芯结构换向阀是利用阀芯与阀体间相对位置的不同，来变换阀体上各主油口的通断关系，实现各油路连通、切断或改变液流方向的阀。
换向性能的好坏，直接影响液压系统工作性能。
对换向阀性能的主要要求有:液流通过换向阀时压力损失要小;液流在各关闭油口之间的缝隙泄漏量小，换向可靠，动作灵敏;换向平稳无冲击等［16-20］。
冀宏教授
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பைடு நூலகம்’。
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冀 宏 教 授
冀宏 ， 男， 汉族 ， １ ９ ７ ２年 ８ 月 出生 ， 博士， 教授 ， 博 士生 导 师 。
１ ９ ８ ９ 年进入甘肃工业 大 学流 体传 动及 控制专 业 学 习 ， ２ ０ ０ ０ 年 ９
全 国流体传 动与控制学术会议 暨第一 届 中 日流体动 力 主题论坛 ； ２ ０ １ ４年 ３ 月参加德 国第 九届 流体动力 国际学术会议 ， 宣 读 论文 ； ２ ０ １ ４年 １ １ 月组 织 了 “ ２ ０ １ ４年液 压基 础研 究论坛 ＂ 学术会
议。
冀宏教授为本科 生 、 研究生先后讲授 了液压元 件 、 液压 传动系统 、 液压技术进展 、 液压控制
槽 组合 、 进 出阀 口异 步启 闭等技术 ， 有 效解决 了大惯量 运 动装置振 动大 的难 题 。发表论 文 ７ ０
余篇 ， 其中Ｓ Ｃ Ｉ 、 Ｅ Ｉ 、 Ｉ ｓ Ｔ Ｐ收 录论文 ３ ０ 余篇 ， 获得 国家发 明专利 授权 ５ 项（ 其 中两项获 得转化 、
应用 ） ， 获 中国机械工程学会优 秀论 文奖 。
械工程学报 》 、 《 农 业机械学报 》 等期 刊及会 议上 发表 系列 论文 ， 申请 国家 发明专利 多项 。针 对 非全周 开 口滑阀 、 多路阀 、 伺服 阀、 比例 阀等设计 与使用 中的问题 ， 进行 了内部 流动 、 热形变 、 热 载荷一 压力耦 合形 变 、 阀芯卡滞 、 高可 靠性液 压 阀等研究 ， 发 表 了系列 研究 论文 ， 申请 了多项 专 利， 发展 和补充 了液压元件基础理论 。设计 出具有减振 节能功能的主控制 滑阀 ， 融合多级节 流
V形节流槽滑阀结构仿真分析
２０２１ 年 ４ 月
武 汉 科 技 大 学 学 报
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直距离为b,刀 具 头 部 夹 角 为 ２
θ. 换 向 阀 阀 芯 移
动时,因 V 形 节 流 槽 的 存 在,出 口 流 量 不 会 突 增
大
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２０２１ 年第 ２ 期
报
或者突降为零,从而能改善油液的流动特性.
(
a)
V 形节流槽滑阀结构 (
b)成形刀具加工
图 １ V 形节流槽滑阀结构简图
的震动,
V 形槽加工刀具的旋转半径为 ６．
５ mm 时液动 力 特 性 最 好;
V 形槽的夹角大小在一定程度上影响了
阀口开启前期的流动特性,当 V 形槽夹角为 ７０
°时稳态液动力变化最平缓;阀芯偏转对稳态 液 动 力 影 响 较 小,
偏转角度在 ４５
°附近时阀芯受到的稳态液动力有所减小.
关键词:
V 形节流槽;滑阀;稳态液动力;阀口流量;流场仿真
收稿日期:
２０２０
Ｇ
１１
Ｇ
１６
基金项目:国家自然科学基金资助项目(
５１４７５３３８)．
非全周开口的液压滑阀内部流场的CFD解析
摘 要 ： 对非全 周 开 口滑阀 内部 流道 进行 了三 维建模 ， 并用 Ｃ Ｆ Ｄ软 件 ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 对模 型进 行计 算 分析 。研 究
发 现 滑 阀 阀腔 内的流场在 节 流 口前后 变化较 大 ， 在 阀腔和 阀座 的拐 角处存 在 涡流 ， 而增 大 阀腔 内的压 力可 以
一
本研 究针 对非 全 开 口液压 滑 阀 ， 对 其 内部 流 场进
行Ｃ Ｆ Ｄ解 析 ， 分 析 了滑 阀 阀腔 内压力 分 布 ， 速度 分 布 ，
并且 对 阀芯 的稳态 液 动力 和滑 阀进 出 口的压力 损失 进
半 作 为计算 对象 ， 如 图 ２所 示 。
２ 网格 划分 和计 算条 件
减 小涡流 的形 大而 增 大 ， 随 着 阀 口开度 的 增 大而减 小。 滑 阀进 出
口的压 力损 失主要 是 由 于油液在 节 流 口处的 节流特 性 引起 的 ， 而 阀腔 内部 的 涡 流和 油 液 的黏 性摩 擦 引起 的
压 力 损 失 只 占很 小 一 部 分 。
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２ ０ １ ３年 第 ５期
【 、 ＋ ｊ （ ３ ）
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的稳态 液动 力可 由动 量定理 求 出为 ：
Ｆ ｗ ＝ｐ ｑ （ ｖ ２ Ｃ Ｏ Ｓ ９ ０ 。一Ｖ １ Ｃ Ｏ Ｓ ０ ）
＝一ｐ ｑ ｖ ｌ Ｃ Ｏ Ｓ ０ （ １ ）
关键 词 ： Ｃ Ｆ Ｄ； 液动力； 压 力损 失 ； 节 流特性
中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文 献标 志码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ ５ ８ － ０ ４
基于MATLAB多路阀主阀芯过流面积计算及仿真
DO I : 10． 3969 / j . i ss n . 1001 － 3881. 2011. 23. 037基 于 M A T LA B 多路阀主阀芯过流面积计算及仿真罗艳蕾，邱雪，李渊，白玉珠，白华( 贵州大学机械工程学院，贵州贵阳 550003)摘要: 以某型号多路阀的斗杆联为分析对象，推导出阀口面积的计算公式，应 用 MATLAB 编程得出阀口过流面积曲 线、流量曲线。
比较不同形式节流槽两种曲线的区别，并分析其对微动特性的影响。
关键词: 多路阀; 节流槽; MATLAB 软件; 过流面积 中图分类号: TH137. 52文献标识码: A文章编号: 1001 － 3881 ( 2011) 23 － 130 － 3O r ifi c e A r e a C a l c u l a ti o n and S i mu l a ti o n of t h eS p oo l in t h e M u lti -p a ss ag e V a l v e Based on M AT L ABLUO Y a n l e i ，Q I U X u e ，L I Y u a n ，B A I Y u z hu ，B A I H u a( Sc h oo l of M ec h a n i ca l En g i n ee r i n g ，Gu i z h o u Un i v e r s i ty ，Gu i y a n g Gu i z h o u 550003，Ch i n a )Ab s tr ac t : T a k i n g the s p ec i f i c mu l t i -p assage v a l v e arm d i gg i n g in the m i n i -e x ca v a t o r as the a n a l y s i s o b j ec t ，th e f o r mu l as to ca l c u- l a t e the o r i f i ce area were o bt a i n e d ． O r i f i ce area curv es and f l o w curves were gott en u s i n g MATLAB p r og r a m m i n g ． The d i ff e r e n ces b e - tween the two curves of d i ff e r e nt g r oo v es were compared and the effects on se n s i t i v e feature of d i ff e r e nt g r oo v es were a n a l y ze d ．K e yw o r d s : Mu l t i -p assage v a l v e ; G r oo v e ; MATLAB so ftw a r e ; O r i f i ce a r ea多路阀是广 泛应用于挖掘机、起 重 机、推 土 机、 装载机等工程机械的重要元件之一，它分为片式和整 体式两种，是集换向阀、过载阀、补油阀、单向阀等 于一体的集成阀。
表面粗糙度对滑阀式液压阀缝隙流动特性的影响
表面粗糙度对滑阀式液压阀缝隙流动特性的影响王栋梁;殷晨波;贾文华;徐海涵【摘要】基于W-M函数建立滑阀式液压阀阀芯与阀腔微观表面各向异性的三维形貌模型,并建立阀芯与阀腔间缝隙流动模型;运用Fluent软件分析液压油在压差与剪切共同作用下在缝隙中流动时油压和流速的变化.结果表明:当油液在压差与剪切共同作用下缝隙中流动时,阀芯表面的剪切力大于阀腔,阀芯与阀腔的表面粗糙度越大,剪切力的波动程度越大,油液受到的阻碍作用越大,油液的流速越小;阀芯的表面粗糙度越大,其径向不平衡力越加剧,从而会造成阀芯与阀腔的磨损加快.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2016(041)006【总页数】4页(P46-48,92)【关键词】分形特征;粗糙度;缝隙流动;流场分析【作者】王栋梁;殷晨波;贾文华;徐海涵【作者单位】南京工业大学车辆与工程机械研究所,江苏南京211816;南京工业大学车辆与工程机械研究所,江苏南京211816;南京工程学院机械工程学院,江苏南京211167;南京工业大学车辆与工程机械研究所,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TH137.1在工程领域中，随着机械设备的快速发展，传统缝隙流动理论面临极端工况条件的挑战[1]。
由于制造过程中的各种原因，滑阀式液压阀的阀芯与阀腔配合缝隙表面总是呈现出无序性、随机性及多尺度性的微观几何特征[2]。
而在缝隙配合中,微观表面粗糙度会导致缝隙大小不均匀，这将会带来阀芯的磨损和卡紧等现象，直接影响滑阀的性能。
微尺度下，相对粗糙度的大小对缝隙微流动有着重要的影响[3-4]。
近年，越来越多的国内外学者采用计算流体动力学(CFD)方法分析液压阀内流体的速度分布、压力变化和能量损失[5]。
如LISOWSKI和 RAJDA[6]采用CFD方法分析了流体通过液压换向阀时的压力损失；POSA等[7]分析了液压阀在不同开口和不同压差下流体的流量系数和液动力。
但是在考虑阀芯与阀腔表面粗糙度的条件下去研究流体的缝隙流动特性的研究报道却很少。
《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》
《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》篇一一、引言随着流体控制技术的发展，内流式非全周开口滑阀作为流体控制系统中重要元件之一，其性能的优劣直接影响整个系统的稳定性和效率。
本文将对内流式非全周开口滑阀的流场进行分析，同时对其结构进行优化，以期达到提升滑阀性能的目的。
二、内流式非全周开口滑阀的基本原理与结构内流式非全周开口滑阀是一种通过改变流体通道的开启程度来控制流体流动的装置。
其基本结构包括阀体、滑阀、弹簧等部分。
其中，滑阀在阀体内进行滑动，通过改变其位置来控制流体的流通程度。
非全周开口的设计使得滑阀在运动过程中，始终保持部分开口，从而保证流体的连续性。
三、流场分析流场分析是优化内流式非全周开口滑阀性能的关键步骤。
通过对流场的分析，可以了解流体在滑阀内的流动状态，从而找出可能存在的流动阻力、涡流等问题。
首先，我们采用数值模拟的方法对滑阀的流场进行建模和分析。
通过设置合理的边界条件和初始条件，模拟出流体在滑阀内的实际流动情况。
然后，通过对模拟结果的分析，我们可以看出流场中存在的速度分布不均、压力损失等问题。
四、结构优化针对流场分析中发现的问题，我们提出以下结构优化方案：1. 优化滑阀形状：通过改变滑阀的形状，如采用流线型设计，减小流体在滑阀内的流动阻力。
2. 增加导流结构：在滑阀附近增加导流结构，引导流体顺畅流动，减少涡流和湍流。
3. 调整开口大小和位置：根据流场分析结果，合理调整滑阀的开口大小和位置，使流体在滑阀内的流动更加均匀。
4. 优化弹簧设计：调整弹簧的刚度和预紧力，使滑阀在运动过程中更加平稳，减少摩擦和振动。
五、优化效果验证为了验证结构优化的效果，我们进行了实验验证。
通过将优化后的滑阀与原结构进行对比实验，我们发现：1. 优化后的滑阀流体阻力明显降低，流体流动更加顺畅。
2. 优化后的滑阀涡流和湍流现象得到有效抑制，流体速度分布更加均匀。
3. 优化后的滑阀在长时间运行过程中表现出更好的稳定性和耐久性。
滑阀矩形节流槽阀口的流量系数
万方数据
第３期
冀宏等：滑阀矩形节流槽阀口的流量系数
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（１．兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州７３００５０Ｉ ２．日立建机技术研究所，日本茨城县３００００１３）
摘要：基于阀口流量压差特性试验和矩形阀口面积计算，对滑阗上矩形节流槽阎口的流量系数进行研究，获得滑阀 矩形节流槽阀口流量系数及其变化规律．研究发现：滑阀矩形节流槽阀口流量系数与阀口开度、液流方向、截面深 宽比和截面水力直径关系密切，阀口开度较小时流量系数接近于１，随着阀口开度的增大而逐渐减小，在阀口中间 区段接近于常数，在接近全开度时流量系数又快速增大；流入节流槽方向的流量系数比流出方向大ｏ．０５～Ｏ．１０；流 量系数随矩形节流槽截面深宽比增大而增大，并随截面水力直径增大而有所增大． 关键词：滑阀；矩形节流槽；阀口，流量系数；特性 中图分类号：ＴＨｌ３７ 文献标识码：Ａ
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图３矩形节流槽截面 ｒｅｃｔａｎｇＩｌＩ缸ｔｈｍｔｔｌｅ∞ｔｄ瞄
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芯；其值越小，矩形节流槽越扁平，如表试验结果及处理
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不同滑阀节流边形式的磨损研究
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算王建森;刘耀林;冀宏;王鹏飞【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2016(050)010【摘要】为了获取非全周开口滑阀运动过程液动力特性，以油液流出U形节流槽方向为例，采用非一致性、滑移网格技术及UDF编程方法，研究阀芯运动速度、运动方向、进出口压差及节流槽个数对阀芯所受液动力的影响规律．研究结果表明，在阀芯运动速度低于0．1m／s，阀芯运动时所受的液动力与阀口开度一定稳态计算时的液动力相差不大，可以用瞬态计算近似稳态计算；阀芯运动速度越高，阀芯所受液动力与稳态计算时液动力偏离越大；当阀芯运动方向改变时，液动力出现滞环，速度越大，滞环越大且在小开口下出现液动力方向变化；进出口压差越大，节流槽个数越多，阀芯所受液动力增大，滞环越明显．【总页数】6页(P1922-1926,1972)【作者】王建森;刘耀林;冀宏;王鹏飞【作者单位】兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室，甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室，甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室，甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室，甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TH137【相关文献】1.非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究 [J], 杨科;金晓宏;肖鹏飞;唐文2.基于Matlab GUI的非全周开口滑阀阀口面积计算软件的开发 [J], 蒋俊;张建;冀宏;徐梓铭3.非全周开口滑阀的二级节流特性分析 [J], 翟刘彬;齐新丹;殷晨波;蔡金群;翟珂4.基于Fluent滑动网格对非全周开口滑阀阀口空化现象的研究 [J], 李森林;杨胜清;陈乾鹏5.非全周开口滑阀稳态液动力研究 [J], 冀宏;傅新;杨华勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》
《内流式非全周开口滑阀流场分析及结构优化》篇一一、引言内流式非全周开口滑阀（Internal Flow Non-Full Open Slide Valve，简称IFNSOSV）是一种重要的流体控制元件，广泛应用于各种液压、气动系统中。
其工作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IFNSOSV的流场进行分析及结构优化具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在通过对IFNSOSV的流场进行深入分析，探讨其结构优化的可能性及方法。
二、内流式非全周开口滑阀的基本结构与工作原理内流式非全周开口滑阀主要由阀体、滑阀、弹簧等部分组成。
其中，阀体内部设有一定形状的流道，滑阀则可在阀体内沿流道移动，从而控制流体的通断和流量。
滑阀通过弹簧的作用力保持在一定的位置，当系统需要改变流体通断或流量时，通过控制信号使滑阀移动。
三、流场分析流场分析是研究IFNSOSV工作性能的基础。
本文采用计算流体动力学（CFD）方法对IFNSOSV的流场进行仿真分析。
通过建立三维模型，设定合理的边界条件和流体属性，对滑阀在不同开度下的流场进行模拟，得到流速、压力等关键参数的分布情况。
在流场分析中，我们发现：1. 当滑阀处于全开状态时，流场分布较为均匀，但存在局部高速区和低速区；2. 当滑阀处于部分开启状态时，流场分布受到较大影响，容易出现涡旋和流动分离现象；3. 不同开度下，流场的压力分布和流速变化对滑阀的工作性能产生重要影响。
四、结构优化针对IFNSOSV的流场分析结果，我们提出以下结构优化方案：1. 优化流道设计：通过改变阀体内部流道的形状和布局，使流场分布更加均匀，减小局部高速区和低速区的范围；2. 改进滑阀结构：优化滑阀的形状和尺寸，使其在移动过程中更加平稳，减少涡旋和流动分离现象的发生；3. 引入辅助装置：如安装导流板、缓冲装置等，以进一步改善流场分布和滑阀的工作性能。
五、优化效果验证为验证结构优化的效果，我们采用CFD方法对优化前后的IFNSOSV进行仿真对比。
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算
非全周开口滑阀运动过程液动力数值计算
1 引言
非全周开口式滑阀是通过改变滑阀瓣面上开口位置和开口长度，在充分考虑流线与结构要求时设计出来的一类特殊型号的滑阀。
它是满足苛刻条件要求的新型号滑阀。
在机械设备实际工作过程中，滑阀需要以某种特定的方式运动，这就要求我们运用数值方法从当前工况出发，计算求解滑阀在运动过程中的液动力是多少。
2 液动力的数值计算
液动力的数值计算是运用数学模型，结合先进的解析技术来近似描述流体流动行为的一种方法。
对于非全周开口滑阀运动过程的液动力的数值计算，首先需要根据实际工况推导出正确的流体动量守恒方程，并建立数值解析程序，用一组刚构造出来的离散坐标点分布来插补离散点之间任意两点之间的流场变量，从而确定滑阀运动过程中的液动力。
3 调试过程
根据求解出来的液体动量守恒方程，从而获得实时的系统数据，进行模拟实验肃定话后，经过精细调节各个参数增加或减少，精心控制位置和温度的变化，最终当液体流量达到滑阀开启最大尺寸时液动力到达最大值，此时滑阀就运动到位了。
4 总结
非全周开口滑阀运动过程液动力的数值计算，需要建立数值解析模型，从而根据液体动量守恒方程求解液动力，并用精细调节各个参数和精心控制位置、温度的变化，调试出最佳的运动状态，从而保证滑阀能够运动到位。
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非全周开 口滑阀的阀口由各种形式的节流槽及
组合节流槽构成 ， 可获得丰富的阀 口面积曲线 和优 良的流量控制特性［ ］与其他液压 阀一样 ， １． 它也存 在液压卡紧现象， 导致阀芯运动不灵活甚至卡死 ， 严 重时可导致液压系统无法正常工作 ， 通常通过提高
ｉ ｐ ｏ ａｖ ｔ ｙ ｉａ ｈ ｏ ｔｅｎ ｔｈ ｓｗｅ ｅｃ ｌｕ ａｅ ｙ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ＵＥ ｎ ａｓ ｏ ｌｖ ｌｅ ｗｉ ｔ ｐｃ ｌｔ ｒ ｔｌ ｏ ｃ ｅ ｒ ａｃ ｌｔｄ ｂ ｓｎ ｈ ｏ ｉｅ ｏ ｔ ｒ ｓＦＬ ｈ ＮＴ
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芯和阀体不均匀变形量可达数微米， 而且闯芯和阀体在整体上也会发生弯曲变形， 可能直接导致滑阀的阋芯卡紧
现 象．
关键词 ：滑阀 ； 流槽 ；温升；形交 ； 节 数值解析
中图分 类号 ：ＴＨ１ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｔｈｒ ｔｌｎ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｉｅ ａ ｅ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｏ ａ ｖ ｔ ｎｏ ｃ ｅ ｏ ｔｉ ｇ ｔｍ ｅ ａ ｕ ｅｒｓ ｎｄ ｄ ｆ ｒ ｔｏ ｆｓ ｏ ｌｖ ｌ ｅｗｉｈ ｔｈ ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｈ ｅ － ｉ ｎ ｉ ｎ Ｉ ｌｗ ｉｌ ｅ ｔ ｒ ｅｄｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｆ ｄ，ｓ ｌ －ｉｕ ｄ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉｌ ｎ ｏ ｉ ｈ ｒ ｌ ｅｏ ｍａｉｎ ｆ ｅ ｏｉ ｌ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｄ ａ ｄ ｓ ｌ ｔ ｅ ｍａ ｆ ｒ ｔ ｄ ｑ ｅ ｄ ｄ ｏ
第 ３ 卷 第 ５期 ７ ２ １ 年 １ 月 ０１ Ｏ
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非全周开 口滑 阀的节流温 升与形变
冀 宏 ， 曹 永 ，王建森 ，王峥０ ０
摘要 ： 合采用 Ｆ Ｕ Ｎ 联 Ｌ Ｅ Ｔ和 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 分析软件对具有典型 节流槽 的非全周开 １滑 阅的三维流场 、 固温度 场和 ５ ／ 液一 固体热 变形进行数值计算． 结果表 明： 非全周开 口滑阀 内部流体和固体 内的温度 分布不均匀 ， 口流 束在 接近 固体 阀 壁面 的区域温度较高 ， 流束中心部位温度较低 ， 阀体和阀芯在阀 口附近及 流束冲击壁面有局部 高温， 由此导致 的阀