錐閥振蕩流場流動噪聲增強機制研究.pdf

1、液壓傳動具有功率密度高、傳輸功率大等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)領域，對科技發(fā)展產(chǎn)生重要推動作用。隨著現(xiàn)代電力技術迅猛發(fā)展以及人們對設備操作舒適性、環(huán)保性要求日益提高，給液壓傳動帶來嚴峻挑戰(zhàn)，液壓技術要取得生存與發(fā)展必須朝高能量利用效率、高壓力、大流量、低噪聲等方向發(fā)展。為提高能量利用效率，閉式系統(tǒng)是液壓技術發(fā)展的方向。錐閥具有響應快、成本低、抗污染能力強等特點，被大規(guī)模應用于閉式系統(tǒng)中，但錐閥液動力大，液動力突變易引起錐閥失穩(wěn)，產(chǎn)生嚴重的振

2、動與噪聲問題。此前關于錐閥的研究主要基于開式系統(tǒng)，錐閥應用于閉式系統(tǒng)時先前被忽略的問題可能變得非常突出。因此，為更好地設計閉式系統(tǒng)，需對錐閥固有問題重新進行仔細研究。本課題主要針對錐閥振蕩流場流動噪聲展開研究，希望通過本課題研究，深化人們對液壓閥噪聲的認識，為低噪聲液壓系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)。
　　本課題結(jié)合實驗測量、理論分析以及數(shù)值仿真等手段，對錐閥振蕩流場流動噪聲增強機制展開了系統(tǒng)而深入地研究，得到了有、無空化下錐閥振動特性隨無

3、量綱參數(shù)閥座比變化的規(guī)律，分析了空化噪聲增強的機制，提出空泡潰滅事件增加是錐閥振動后空化噪聲加劇的主要原因。針對錐閥嘯叫噪聲，提出了錐閥嘯叫噪聲是射流激勵閥腔產(chǎn)生流體共振的假設，并對假設進行了論證，結(jié)果表明錐閥中流體與聲學耦合產(chǎn)生亥姆霍茲共振是導致錐閥只對特定頻率噪聲信號進行選擇性放大的原因。
　　論文的主要研究工作如下:
　　1.驗證了錐閥振動的機理，利用實驗研究和理論分析相結(jié)合的方法分析了錐閥空化對振動特性的影響，觀測到

4、有、無空化兩種工況下錐閥振動特性差異隨閥座比R*的變化規(guī)律，結(jié)合錐閥中空化流流態(tài)闡述了導致有、無空化兩種工況下的錐閥振動特性差異的原因。
　　2.觀測到錐閥振動后空化噪聲增強的現(xiàn)象，提出錐閥振動后空化噪聲急劇增強主要由空泡潰滅事件增加所導致的觀點，利用實驗與仿真等手段揭示了振蕩流場中空泡潰滅事件增加的機制，指出錐閥振動破壞了回流低壓區(qū)中固定型空化結(jié)構，使氣核通過回流低壓區(qū)時發(fā)展成空泡的事件增加，加劇了空化程度，基于錐閥中空化現(xiàn)象產(chǎn)