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液压集成块内部孔道流场的CFD仿真分析一

2021-10-21 08:14:15

液压集成块以结构紧凑、泄漏量小、易于安装和调整等 显著优点在液压工程领域中广泛应用。现今液压集成块内部 孔道中一般都会含有众多的直角转向结构,并且大多附带有 刀尖容腔和工艺孔容腔。实践证明,直角转向结构不仅会影 响流场的流动的特性,而且造成液压能的损耗,因此有必要 对集成块内部复杂流场的特征进行深入的专门研究O文献[1] 中釆用线形收敛迭代法研究集成块内部流场及能量损失,文 献⑵中用有限元方法对"S"型流道的流场进行计算,并分 析了能耗机理,文献[3]中以实验手段研究了光滑圆形弯道内 紊流流场的分布状态。除此以外,文献[4]中对液力减速器内 的流场进行数值模拟,得到了液力减速器内部压力、速度的 分布特征。

纵观国内外文献可以发现,现有集成块孔道的研究大多 釆用二维的物理模型,并且在模型中对刀尖容腔和工艺孔容 腔进行了简化,因此所建立的模型不能完善地表征集成块的 内部孔道,亦无法准确反映流道内液流的流动特性。基于此,

收藉日期:2006Q7-05 修回日期:2006-08-24

基金项目:国家自然科学基金项目(50375023)

作者简介'王永安(1979-),男,山东日照人,博士生,研究方向为液 压系统复杂流场的数值计算及可视化研究;张宏(1977-),女,吉林人, 博士生,研究方向为液压系统中复杂流场的数值计算及可视化研究;B 树军(1951-),男,辽宁人,教授,博导,研究方向为液压系统中复杂 流场的数值计算及可视化研究。 

本文选取集成块内部广泛存在的"Z”型孔道为模型,釆用 计算流体动力学(CFD)方法闵对三维紊流模型进行仿真, 以紊流流场特征为结合点,把对孔道结构与液流压力损失的 分析结合起来,从液流流动的机理上探讨孔道结构和液流压 力损失的关系,总结出液流压力损失的根源,为液压集成块 内部孔道的改进提供理论依据。

计算流体动力学(CFD)方法是在计算机上对流场进行 数值计算,将计算结果以图形方式显示,进而对流体流动特 征进行直观分析的流场仿真方式。它兼有理论分析和实验测 量方法的优点,较为适用于集成块内部流场的仿真。


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