节流槽滑阀的流场仿真与优化.docx

摘要:节流槽滑阀广泛应用与各种液压传动系统中，在如今的液压工业上正扮演着越来越重要的角色。研究了解节流槽滑阀的基本特性，对提高液压系统传动的效率起着至关重要的作用。本文利用仿真软件FLUENT，对V型节流槽滑阀进行了流场仿真，了解了V型节流槽滑阀的部分特性。

第一步根据V型节流槽的流量特性利用等效面积原理推导出阀口过流面积的计算公式，然后利用CAD软件根据给定的参数对V型节流槽滑阀进行比例建模，将得到模型导入ICEM软件中进行网格处理，再讲得到的网格文件导入FLUENT软件中，在不同阀口开度以及不同进出口压力差下进行流场仿真处理。将得到的数据制作成压力云图和速度云图，分析流体的运动速度、压力和阀口开度以及压力差的关系。根据得到的数据对V型节流槽滑阀进行结构优化，提高节流槽滑阀的工作效率。

关键词 节流槽滑阀；流场仿真；云图；优化

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究的目的和意义-1

1.2 CFD的应用现状-2

1.3课题研究的意义-3

1.4课题研究的主要内容-4

2基本理论及相关软件介绍-5

2.1 CFD相关技术概述-5

2.2 流体力学的三大定律-6

2.2.1、质量守恒定律-6

2.2.2、动量守恒定律-6

2.2.3、能量守恒定律-7

2.3流体的基本特性-7

2.4对控制方程的离散-8

2.4 FLUENT软件介绍-9

2.5 ICEM软件介绍-10

2.6 本章小结-10

3 V 型节流槽滑阀的基本结构-11

3.1构造几何模型-11

3.2阀口面积的几何关系与计算-11

3.2.1阀口面积的定义-11

3.2.2阀口面积的计算-12

3.3过流面积-14

3.4本章小结-15

4 V型节流槽滑阀的流场仿真-16

4.1仿真前预处理-16

4.2 使用ICEM进行网格划分-18

4.3 设置仿真条件-19

4.3.1 传动介质的选择-19

4.3.2 流体性质和流动状态设定-20

4.3.3 湍流模型选择-20

4.3.4 流场边界条件的设定-21

4.3.5求解器选择-21

4.3.6确定运算环境和计算模型-21

4.3.7设置求解控制参数及流场迭代计算参数-21

4.4 使用FLUENT的仿真求解过程-21

4.5仿真结果-22

4.6 仿真结果分析-32

4.6.1 速度分析-32

4.6.2 压力分析-33

4.7流量系数对仿真的影响-33

4.7.1流量系数与阀口开度的关系-33

4.7.2流量系数与流向的关系-34

4.8本章小结-34

5 节流槽的结构优化-35

5.1引言-35

5.2气穴现象产生的原因及其危害-35

5.2.1 气穴现象产生的原因-35

5.2.2气穴现象的危害-35

5.3气穴现象产生的原理-36

5.4结构优化-37

5.4.1对优化结构进行几何建模-37

5.4.2对优化后的结构进行仿真前处理-38

5.5仿真结果-38

5.6优化后仿真结果分析-42

5.7本章小结-43

结论-44

致谢-46

参考文献-47