检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2023年第5期44卷 279-291页

作者：王彬任鹏达张伟谢志刚张文星南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710076

作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。直驱阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势成为近年来的研究热点。针对一种新型双系统直驱伺服阀的阀芯振荡问题,认为阀口空化引起阀腔凸肩... 详细信息

作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。直驱阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势成为近年来的研究热点。针对一种新型双系统直驱伺服阀的阀芯振荡问题,认为阀口空化引起阀腔凸肩面压力脉动是阀芯振荡的主导因素。基于气液两相数值模拟研究了近阀口空化与压力分布特征,揭示了空化与阀芯振荡的机理;建立了双阀芯的动力学模型,典型工况下阀芯所受流体力和位移振荡仿真结果与实验数据基本吻合,验证了所提方法的可靠性。结果表明,阀杆长径比与阀口节流级数对阀芯振荡有较大影响。回油腔阀杆长径比减小18%,可使振荡幅值削减约67%,为抑制双系统直驱伺服阀振荡提供了理论参考。

关键词：双系统直驱伺服阀阀芯振荡空化凸肩面抑制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于浸入边界法的阀芯振荡空化研究

引用

机床与液压 2025年第7期53卷 105-110页

作者：张旭郑直闵为朱斌权包春祖王虎军兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

锥阀作为调压阀工作时,阀芯极易出现轴向振荡,导致流场出现空化现象,严重影响液压系统的调压精度和工作稳定性。为探究阀芯振荡过程中产生空化的机制,基于开源平台OpenFoam二次开发出具有动态浸入边界功能的两相空化流求解器,并采用数... 详细信息

锥阀作为调压阀工作时,阀芯极易出现轴向振荡,导致流场出现空化现象,严重影响液压系统的调压精度和工作稳定性。为探究阀芯振荡过程中产生空化的机制,基于开源平台OpenFoam二次开发出具有动态浸入边界功能的两相空化流求解器,并采用数值计算与可视化实验相结合的方法,以先导式压力调节锥阀的导阀为研究对象,探究阀芯振荡过程中产生空化的机制及影响因素。结果表明:在阀芯振荡关闭阶段,随着阀口开度逐渐减小,阀腔中油液受惯性影响向出口流动,形成大范围低压区,促使油液中的空化气核剧烈膨胀并产生二次空化,使得阀腔中形成大范围的空泡群;在阀芯振荡开启初始阶段,阀口处射流会产生附着型射流空化,随着阀芯不断开启,射流撞击阀芯壁面形成的回射流会剪断阀口处射流势核,导致射流空化演化为游移型空化。

关键词：阀芯振荡空化机制浸入边界 OpenFoam

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于动态重叠网格的阀芯振荡空化的研究

引用

液压与气动 2023年第5期47卷 34-41页

作者：刘乐璠郑直闵为冀宏兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

锥阀是压力控制阀中常用的阀结构形式,其阀芯的轴向振荡直接影响着压力控制阀的调压精度和工作稳定性。针对先导级锥阀,将动态重叠网格技术与可视化试验相结合,对锥阀振荡时启闭空化的产生原因进行了研究。结果表明:开阀时产生空化的原... 详细信息

锥阀是压力控制阀中常用的阀结构形式,其阀芯的轴向振荡直接影响着压力控制阀的调压精度和工作稳定性。针对先导级锥阀,将动态重叠网格技术与可视化试验相结合,对锥阀振荡时启闭空化的产生原因进行了研究。结果表明:开阀时产生空化的原因是由于阀口开启时的射流;关阀时产生空化的原因是由于断流后液体惯性产生的低压压力波,且改变阀芯运动速度会对流动造成影响。

关键词：阀芯振荡动态重叠网格 STAR-CCM+ 空化阀口启闭

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于重叠网格的阀芯振荡诱导空化的数值模拟

引用

液压气动与密封 2024年第3期44卷 47-52页

作者：王世强马壮朱斌权张旭闵为郑直兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

锥阀作为调压阀在工作过程中受到外部激励作用不可避免的会发生轴向振荡,诱导流场中出现空化现象,空化初生、发展及溃灭与阀芯振荡耦合在一起,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。针对这一问题,基于OpenFOAM开源平台二次开发出具有动... 详细信息

锥阀作为调压阀在工作过程中受到外部激励作用不可避免的会发生轴向振荡,诱导流场中出现空化现象,空化初生、发展及溃灭与阀芯振荡耦合在一起,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。针对这一问题,基于OpenFOAM开源平台二次开发出具有动态重叠网格功能的两相空化流求解器,对阀芯振荡诱导空化现象进行数值模拟,结合实验与数值计算结果得出:阀芯振荡关阀阶段阀腔中油液受到惯性作用向出口流动,产生大范围低压区,在低压影响下促使气核剧烈膨胀,在阀腔下游产生二次空化;阀芯振荡开阀阶段阀口处压力梯度大,压差驱动油液高速通过阀口产生射流,导致阀口处形成射流空化,这将为高性能液压阀的设计提供理论依据。

关键词：阀芯振荡空化重叠网格 OpenFOAM

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于浸入边界法的程序开发与阀芯振荡空化研究

基于浸入边界法的程序开发与阀芯振荡空化研究

引用

作者：朱斌权兰州理工大学

学位级别：硕士

锥阀是液压系统中最主要、最核心的控制元件之一,因其结构简单、密封性能好、抗阻塞能力强等优点,通常作为压力调节阀的导阀或主阀用以调节或限定系统压力。作为调压阀工作时,阀芯极易出现轴向振荡,导致流场中出现空化现象,这严重影响... 详细信息

锥阀是液压系统中最主要、最核心的控制元件之一,因其结构简单、密封性能好、抗阻塞能力强等优点,通常作为压力调节阀的导阀或主阀用以调节或限定系统压力。作为调压阀工作时,阀芯极易出现轴向振荡,导致流场中出现空化现象,这严重影响了液压系统的调压精度和工作稳定性。尽管压力调节锥阀的重要性不言而喻,相关研究却不充分,尤其是对于阀芯振荡空化的产生机理尚未明确,这主要受限于锥阀小间隙流动、阀芯大幅度振荡、空化强瞬态等,实验很难获取流场数据,传统的数值方法在计算阀芯振荡时极易出现负体积导致计算崩溃。针对上述问题,本文采用浸入边界数值计算与可视化实验相结合的研究方法,以先导式压力调节锥阀的导阀为研究对象,探究阀芯振荡过程中产生空化的机理及影响因素,并对其进行抗空化分析与优化。本文主要内容及创新如下: (1)针对压力调节锥阀阀芯振荡空化的流场特点,并考虑数值计算的前沿需求,基于开源平台OpenFOAM二次开发出具有动态浸入边界功能的两相空化流程序,该程序可以实现物体的大尺度运动、两相、空化的数值模拟,并且不用划分贴体网格,通过引用三维钝头体水下发射实验验证了程序的准确性。 (2)对照锥阀空化可视化实验,应用浸入边界法建立数值计算模型与设定仿真参数,使用二次开发的程序模拟阀芯振荡诱发空化现象,将数值计算结果与可视化实验图像进行对比,验证了数值计算结果的准确性和程序的适用性。 (3)基于数值计算结果和可视化实验结果分析得出阀芯振荡诱发空化机理。在阀芯关闭阶段,阀腔中的油液受惯性作用向出口流动,产生大范围低压区,促使油液中的空化气核剧烈膨胀产生二次空化,形成大范围地空泡群,气相分数达到了19.8%;在阀芯开启阶段,阀口处压力梯度最大,在压差的驱使下油液在阀口处形成射流,产生射流空化,随后射流会形成回射流并剪断阀口处的射流势核形成漩涡,而漩涡中心存在局部低压区,产生游移型空化随油液流动变形。 (4)在可视化实验的基础上进行延伸,利用数值计算的方法进行锥阀抗空化分析与优化,结果表明:回油背压会对空化流动产生影响,适当增加回油背压可有效抑制空化的产生,当回油背压增大至5atm时,阀芯振荡过程中产生的最大气相分数仅为2.2%;通过对锥阀阀口处的结构进行改进,提出了两种锥阀抗空化模型,其中模型A的最大抗空化效率为49%,模型B的最大抗空化效率为70%,且当阀口开度大于35%时,两种模型中均不会产生空化现象。

关键词：阀芯振荡空化机理浸入边界程序开发 OpenFOAM

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于重叠网格的阀芯振荡诱导空化的研究

基于重叠网格的阀芯振荡诱导空化的研究

引用

作者：王世强兰州理工大学

学位级别：硕士

锥阀因密封性好、结构简单、抗阻塞能力强等优点成为液压系统中普遍且重要的控制元件,常作为压力调节阀以调节或限定系统压力。工作过程中,受到外部激励的作用,阀芯极易出现轴向振荡,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。并且阀芯振荡... 详细信息

锥阀因密封性好、结构简单、抗阻塞能力强等优点成为液压系统中普遍且重要的控制元件,常作为压力调节阀以调节或限定系统压力。工作过程中,受到外部激励的作用,阀芯极易出现轴向振荡,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。并且阀芯振荡会诱导流场中出现空化现象,空化的初生、发展及溃灭也会使压力产生波动。阀芯振荡现象与空化现象耦合在一起,严重影响了液压系统的调压精度和工作可靠性。针对上述问题,本文以先导级压力调节锥阀为研究对象,研究其阀芯振荡过程中的空化现象,对于锥阀结构优化以及整个液压系统而言具有重要意义。本论文主要内容及创新如下:(1)针对阀芯振荡过程空化流动的特点,从两相流模型出发,推导出两相空化求解所需的动量方程、压力方程和相方程,结合空化模型与重叠网格算法,在Open FOAM开源平台中将上述方程编译,二次开发出具有动态重叠网格功能的两相空化流求解器。(2)使用开发的求解器对阀芯振荡过程空化现象进行数值计算,将计算结果与课题组前期可视化实验结果进行对比,具有很好的吻合度,验证了二次开发求解器的合理性与数值计算结果的准确性。(3)结合实验与数值计算结果,得出阀芯振荡关阀阶段与开阀阶段空化产生的机理。关阀阶段阀腔中油液受到惯性作用向出口流动,产生大范围的低压区,在低压影响下促使气核剧烈膨胀,在阀腔下游产生二次空化。开阀阶段阀口处压力梯度大,压差驱动油液高速通过阀口产生射流,在射流的一侧为自由剪切层,生成局部低压区,导致阀口处形成射流空化;射流运动在阀腔中形成反向射流与旋涡,旋涡中心处压力低于饱和蒸气压,产生游移型空化随油液流动变形。(4)在实验数据的基础上进行延伸,研究阀芯振荡过程不同因素对空化流动的影响。结果表明进口压力高与阀芯振荡周期短会促进阀芯振荡过程空化生成,出口压力高与阀芯振荡周期长会抑制阀芯振荡过程空化生成。

关键词：阀芯振荡空化重叠网格 OpenFOAM 数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于重叠网格的阀芯振荡空化的研究

基于重叠网格的阀芯振荡空化的研究

引用

作者：刘乐璠兰州理工大学

学位级别：硕士

在液压系统中,锥阀是一种常用的阀结构之一,其通常由阀芯、阀座和弹簧组成,主要作为压力调节阀来调节或限制系统压力。但压力调节阀经常会出现失稳振动,引起压力波动幅值可达±5 MPa以上,进而引起整个液压系统的管路振动、噪声问题... 详细信息

在液压系统中,锥阀是一种常用的阀结构之一,其通常由阀芯、阀座和弹簧组成,主要作为压力调节阀来调节或限制系统压力。但压力调节阀经常会出现失稳振动,引起压力波动幅值可达±5 MPa以上,进而引起整个液压系统的管路振动、噪声问题等,对整个液压系统的稳定性和可靠性造成了巨大的影响。为了改善液压系统中锥阀普遍存在的振荡情况,本文以先导级压力调节锥阀为研究对象,研究其阀芯振动过程中的空化问题,对于锥阀结构设计优化以及整个液压系统而言,具有重大意义。本文的主要内容和创新如下:(1)在本课题组前期实验研究基础上,使用Amesim软件对可视化实验进行了复现,证实了锥阀阀芯振荡情况在液压系统中普遍存在。(2)运用STAR-CCM+中的重叠网格、全局挖洞功能以及棱柱层收缩技术,从网格层面上实现了阀口的动态启闭,解决了传统动网格无法解决的问题,并详细讲解了实现网格动态启闭的方法和网格组成。(3)在上述网格实现的基础上,结合可视化实验得到的图像和数据,运用STAR-CCM+对阀芯振荡空化进行了流场仿真,仿真结果与实验结果吻合良好。(4)通过在STAR-CCM+仿真中阀口处放置探针,获取了在实验中难以测量的流场数据,并将数据与图像结合分析,得出锥阀振荡空化产生的原因:开阀时产生空化的原因是由于射流,关阀时产生空化的原因是由于液体惯性造成的低压压力波;阀结构设计人员在设计制造阀时应注意这两种空化情况,该结论为锥阀的结构优化提供了一定的理论依据。(5)本文还在实验数据的基础上进行了延伸研究,设定阀芯的运动速度为0.2m/s,0.6 m/s,1 m/s,1.4 m/s,1.8 m/s,在2 MPa压差条件下进行开启和关闭仿真,研究阀芯启闭速度对阀口处的流动影响;又计算仿真了不同定开度0.1 mm,0.3 mm,0.5 mm,0.7 mm,1 mm在2 MPa压差条件下的流动情况,以便将阀芯低速运动时阀口处的流动情况与不同定开度的流动情况进行对比。结果表明,阀芯启闭速度会对流动造成影响,原因是因为液体的惯性,且液体并非刚体,并不能随阀芯运动马上改变流动状态;而且无论阀芯开启还是关闭运动,阀芯低速运动时对流动造成的影响较小。

关键词：阀芯振荡动态重叠网格 STAR-CCM+ 空化数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

阀芯振荡对阀口空化影响的研究

阀芯振荡对阀口空化影响的研究

引用

作者：刘子晨兰州理工大学

学位级别：硕士

在液压系统中,当节流阀或滑阀等工作时,由于阀口流道形状较为复杂且在阀口小开度的情况下,阀口处通常极易出现空化。空化的程度强弱,空化的形态以及空化的附着位置均受到内部流场中多类因素的影响。例如当作为压力控制阀的锥阀等在工作... 详细信息

在液压系统中,当节流阀或滑阀等工作时,由于阀口流道形状较为复杂且在阀口小开度的情况下,阀口处通常极易出现空化。空化的程度强弱,空化的形态以及空化的附着位置均受到内部流场中多类因素的影响。例如当作为压力控制阀的锥阀等在工作过程中,受到流体表面激励的作用,阀芯极易出现轴向振荡或者侧向振摆的情况,一旦阀芯出现振荡往往会由于振荡导致整个液压系统压力发生大幅波动,这就进一步有可能导致阀口处空化的产生,而当空化产生时,空泡生长膨胀直至消散整个过程同样会带来压力的大幅波动,这就导致阀口的振荡与空化的产生耦合在一起,对于整个液压系统的精确控制均带来更大的难度,因此为了提高液压控制阀的控制性能,就需要深入研究阀芯振荡对阀口处空化发展的影响。本文基于Open FOAM开源软件,通过多相流数值模拟和动网格技术与理论分析,提出一种较为适用于Open FOAM软件中对于阀口结构的网格规划以及网格的扩散方式,在此基础上对阀口振荡过程中各个因素对于阀口空化的影响展开分析。经过研究可以得出,阀芯振荡对阀口附近空化的影响与空化的附着位置息息相关,当空化的主要形式为附着于阀芯振荡的动壁面时,阀芯振荡对于空化具有直接性的影响,阀芯振荡周期以及阀芯振荡幅值均对阀口处的空化造成了十分显著的干涉,但当空化位置出现为附着在阀体之上的固定边界时,阀芯的振荡则对于阀口出的空化影响则较为有限,多数情况为通过压力等因素间接影响,振荡因素本身的作用则受到了极大的削弱。

关键词：阀芯振荡空化附着位置动网格数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ADRC和模型预测控制的直驱伺服阀振荡抑制研究

引用

航空科学技术 2024年第2期35卷 92-99页

作者：任鹏达张伟谢志刚王彬南京航空航天大学江苏南京210016 航空工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710076 江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016

直驱伺服阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势,逐渐扩展其应用场景。作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。本文针对某型航空用双系统直驱伺服阀存在的阀芯振荡问题,探究基于方... 详细信息

直驱伺服阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势,逐渐扩展其应用场景。作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。本文针对某型航空用双系统直驱伺服阀存在的阀芯振荡问题,探究基于方法的伺服阀振荡抑制策略。建立了该直驱伺服阀系统的部件级数学模型,并与突变液流力模型联合运算;设计了自抗扰控制器(ADRC)和模型预测的复合控制方法,并与传统比例积分微分(PID)控制方法进行仿真对比。结果表明,ADRC和模型预测的复合控制方法对直线电机电流的高频小范围调节可有效抵消突变液流力对阀芯运动的影响,从而为直驱伺服阀在复杂受力环境下的控制器设计提供理论参考。

关键词：双系统直驱伺服阀自抗扰控制器模型预测控制阀芯振荡突变液流力

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

插装式顺序阀及背压单向阀动态特性的研究

插装式顺序阀及背压单向阀动态特性的研究

引用

作者：邵森寅浙江大学

学位级别：硕士

插装阀是根据各类液压控制阀阀口在功能上都可视为固定的或可调的或可控液阻的原理发展起来的一类覆盖压力、流量、方向以及比例控制的新型阀类,其基本构件为标准化、通用化、模块化程度很高的插入元件、先导元件、插装块体和适应各类... 详细信息

插装阀是根据各类液压控制阀阀口在功能上都可视为固定的或可调的或可控液阻的原理发展起来的一类覆盖压力、流量、方向以及比例控制的新型阀类,其基本构件为标准化、通用化、模块化程度很高的插入元件、先导元件、插装块体和适应各类功能的盖板元件;具有结构简单、性能可靠、流动阻力小、通油能力大、动态响应快和易于实现集成等特点,广泛应用于塑料机械、锻压机械、铸造机械、冶金、机床、汽车、造船等领域。在综合国内外文献资料的基础上,介绍了插装阀控制技术的发展历程、应用领域及发展趋势。总结了二通插装型方向、流量、压力控制阀的工作原理及典型结构。对插装式顺序阀阀口流量特性和阀芯受力状况进行了分析,建立了基于阀芯力学动态平衡方程和阀口流量平衡方程的数学模型;通过实验探讨了阀芯控制腔弹簧刚度、阻尼孔直径、进口流量对压力恢复特性的影响。对插装式背压阀在大流量下的稳定性进行了研究,建立了基于湍流理论的标准k～ε和RNGk～ε湍流模型,比较得出RNGk～ε湍流模型更适合于高应变率和流线弯曲程度较大的流动;基于RNGk～ε湍流模型,利用Fluent仿真软件分析了其在大流量下速度、压力的分布特点,得出在大流量下插装式背压阀阀芯振荡是由于在其出口流道附近形成漩涡以及高速主流在出口附近流道断面收缩导致出现负压区,空气从油液中析出进入控制腔、阻尼孔节流作用丧失而引起的结论。通过实验分析了插装式背压阀阀芯控制腔弹簧刚度对其在进口流量变化时对阀口压差特性的影响。各章内容分述如下: 第一章,介绍了插装阀控制技术的发展历史、现状及其应用领域,总结出其中若干发展趋势;最后,简要概括了本课题的研究意义和主要研究内容。第二章,介绍了二通插装阀的基本结构和各构件的功能,以VICKERS、REXROTH等插装阀著名生产商的产品为例子,深入剖析了二通插装式方向控制阀、单向阀、溢流阀、顺序阀、减压阀、节流阀、流量阀等方向、压力、流量控制插装阀的典型结构和特点。第三章,简要介绍了插装式顺序阀的基本结构;基于流体力学、运动学和工程控制论建立了插装式顺序阀的数学模型;基于AMEsim平台,对其在出口突然失去载荷情况下进口压力恢复过程进行了仿真分析,得出在出口突然失去载荷情况下阀芯位移、阀芯控制腔及阀进口压力的变化规律;在现有实验条件的基础上,完成了多种条件下的压力恢复性能实验,得到了阻尼孔直径、弹簧刚度、进口流量等变化对进口压力恢复特性的影响等一系列结论。第四章,基于液压流体力学、湍流理论、工程控制论建立了适应插装式背压阀内流道流动特点的RNGk～ε湍流模型,对近壁区域两种模拟方法进行了介绍;利用Fluent仿真软件分析了插装式顺序阀在大流量下速度、压力的分布特点,从理论上解释了插装式背压阀在大流量时易出现阀芯振荡现象的原因,得出油液通过该阀阀口后在出口流道附近形成漩涡以及高速主流在出口附近流道断面收缩导致出现负压区,空气从油液中析出进入阀芯控制腔,阻尼孔节流作用丧失,使该阀阀芯极易振荡而引起的结论,理论分析和工程实践证明采用改换控制腔压力引入孔位置可有效解决该阀阀芯振荡的现象。第五章,概括了全文的主要研究工作和成果,并展望了今后需进一步研究的工作和方向。

关键词：插装阀控制技术二通插装阀插装式顺序阀压力恢复特性插装式背压阀流场特性流场仿真速度分布压力分布漩涡负压阀芯振荡

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：