基于FLUENT+MATLAB/Simulink的二通插装阀动态特性仿真研究

二通插装阀具有结构简单、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化等特点,是材料成形装备、尤其是大型液压机动力系统的重要元件。近年来随着国内对大型液压机吨位、动作频率和控制精度要求的提高,通过数值仿真,进行设备工作性能的预测,已经成为大型液压机设计的重要手段之一,然而,国内这一工作目前仍基本依赖于国外一些知名厂家,有许多基础性的研究工作有待完成,大通径二通插装阀动态流量控制特性研究就是这些工作之一。以大型液压机主缸预泄压单元中的主泄压阀回路为研究对象,利用流体动力学仿真软件FLUENT,研究了二通插装阀流量与压差、开口度,阀芯速度的关系。利用本文的运动固体边界转换法,可快速获得流场仿真数据。根据仿真数据形成了二通插装方向阀的流量输出模型和液动力输出模型。建立了基于流体动力学仿真结果、阀芯的运动方程、阀口、管道连续性方程,并考虑了阀芯运动与流场耦合作用的二通插装阀MATLAB/Simulink仿真模型,实现了二通插装阀FLUENT+MATLAB/Simulink综合仿真。通过仿真探讨了阀芯控制腔弹簧刚度、两阻尼孔直径大小、进口压力等参数对二通插装阀-方向阀启闭时间的影响。本文的研究工作为全面实现大型液压机插装阀液压系统的仿真作了必要的基础性工作。

数字仿真; 进口压力; FLUENT; 弹簧刚度; 阀的性能;

唐景林;

TH137.52

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