基于CFD的高水基先導(dǎo)閥流場的數(shù)值模擬.pdf

1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于CFD的高水基先導(dǎo)閥流場的數(shù)值模擬姓名：王芳申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師：廉自生20060501太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文同邊界條件下流場的流動狀態(tài)及其變化趨勢，分析了先導(dǎo)閥最易發(fā)生氣穴和氣蝕現(xiàn)象的部位及其影響因素。在先導(dǎo)閥節(jié)流口處，由于液流動量發(fā)生變化，將有附加的液動力作用在閥芯上。本文針對先導(dǎo)閥芯所受的穩(wěn)態(tài)液動力進行了數(shù)值模擬和理論計算。通過對閥內(nèi)部流場在不同入口流量和不同出口壓力的

2、邊界條件下進行數(shù)值模擬得到了穩(wěn)態(tài)液動力的值及其變化趨勢。并對由數(shù)值模擬和理論計算兩種方法得到的穩(wěn)態(tài)液動力值進行了比較分析，進一步驗證了數(shù)值模擬的正確性。論文研究表明：閥開口量越小、入口速度( 流量) 越大、出口壓力( 負(fù)載壓力) 越大，則漩渦區(qū)越大，能量損失越大，所受軸向阻力系數(shù)越大，壓力損失越大，節(jié)流口越易發(fā)生氣穴與氣蝕現(xiàn)象?！虼?，支架電液控制系統(tǒng)中，閥在小開口、大流量、高負(fù)載的工況下使用時受到的沖擊、磨損、變形和腐蝕是最嚴(yán)重的，引

3、起能量和壓力的損失也是最大的；開口量越小，閥芯切面受到的徑向不平衡液壓力值越大，使閥芯換向過程中很可能出現(xiàn)明顯的偏心現(xiàn)象；在開口量相同的條件下，流量因素對穩(wěn)態(tài)液動力的影響是很大的。并針對能量損失大和受力大的區(qū)域，對閥的局部結(jié)構(gòu)提出了優(yōu)化設(shè)計的方法，以提高閥的工作性能和通流能力，減小其磨損、腐蝕和能量損失。·本文進行的研究工作為閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化提供了參考依據(jù)，對保證液壓支架電液控制系統(tǒng)可靠地工作，保證煤礦安全高效地生產(chǎn)都有一定