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文檔簡介
1、本文以高水基液壓元件中常用的錐閥為具體研究對象,采用流體力學、流體動力學、氣泡動力學等理論,結合計算流體動力學軟件 CFD,對液壓錐閥在不同半錐角、不同閥口開度下的氣穴流場進行數值模擬,分析氣蝕產生的主要影響因素,并推測氣蝕產生最嚴重的部位。通過分析研究,得出氣蝕現象的產生主要是由于閥腔內部流場出現負壓,且錐閥的閥芯在錐面與柱面的連接處由于內流道急劇變化,受到嚴重的氣蝕損害,與實際應用中水壓錐閥受到嚴重損害的部位相吻合,驗證了氣穴模型仿
2、真的合理性。據此對閥芯所受氣蝕破壞嚴重的部位提出抗氣蝕結構:閥芯錐面與柱面的連接之間采用圓弧過渡以及二級節(jié)流結構。同時從理論上分析二級節(jié)流的剛度特性以及抗氣蝕特性,并對兩種抗氣蝕結構的流場進行數值模擬分析,并與原結構進行比較后可知,壓力分布、速度分布、閥口的進出口壓差以及氣體體積含量均有所改善,能夠有效地減小氣蝕影響。尤其是二級節(jié)流結構,能夠明顯地抑制水壓錐閥的氣蝕破壞。本文的研究對高水基液壓錐閥減小或抑制氣蝕現象的結構提供基本的設計理
3、論,具有一定的參考意義。
本文主要內容如下:
第一章,論述了水液壓傳動技術的內涵與特點,及其研究現狀和所面臨的關鍵問題;詳細介紹了氣蝕現象在水壓元件領域內的研究現狀及發(fā)展概況;最后概括了本課題的主要研究內容。
第二章,從氣泡動力學、流體力學、流體動力學等基本理論出發(fā),分析氣穴現象形成的本質,氣泡的產生、發(fā)展與潰滅的整個過程;建立氣穴模型,為錐閥氣蝕流場的數值計算做準備。
第三章,建立高水基液壓錐閥
4、閥芯半錐角分別在30°、45°、60°三種情況下,開度從0.3mm增加到0.8mm時的三維流道模型,采用軟件Fluent對其進行氣穴模型的流場仿真,將流道內的壓力分布、速度分布、氣體體積含量等用圖像顯示出來,輸出相關計算結果,并對結果進行比較,分析內流場特性對氣蝕的影響。然后,根據分析結果找出氣蝕破壞最嚴重的部位。
第四章,針對錐閥產生氣蝕嚴重的部位,提出兩種抗氣蝕結構。對比分析原結構與抗氣蝕結構的流場分布,得出三種結構下的氣
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