节流槽结构参数对阀口流量特性的影响研究
节流槽滑阀又被称为非全周开口滑阀，相较于全周开口滑阀，其结构特点是在阀芯的台肩上开设了特殊结构的槽型，使阀芯的位移与阀口的通流面积形成特定的函数关系，以实现对阀口流量曲线的精准控制。如何根据所需工况曲线来确定节流槽各结构参数是节流槽滑阀设计的关键环节。研究确定各结构参数对流量影响的重要程度，便可以定向的调节各结构参数使设计流量曲线快速地逼近工况要求的流量曲线，为节流槽设计提供参考。 文章以典型结构V型节流槽为研究对象，采用理论分析和模拟仿真的方法，探究V型节流槽结构参数对流量特性的影响，主要内容如下： （1）对节流槽滑阀的研究背景和意义进行说明，简单介绍典型节流槽形状及其组合形式，分析了其国内外研究现状，进而确定了研究内容。 （2）对V型节流槽滑阀进行参数化建模，分析推导了结构参数与阀口过流面积之间的函数关系，得出了对阀口流量特性有重要影响作用的结构参数。 （3）选取了具有节流作用的V型节流槽结构参数作为影响因素，以阀口流量为试验指标，设计了正交试验。采用数值仿真的方式实施正交试验，通过对正交试验结果进行了极差和方差分析，定性、定量地得出节流槽结构参数对阀口流量影响的权重顺序为深度H＞夹角D＞槽底圆弧半径R。 （4）对各结构参数进行单因素流场分析，探究结构参数改变对流场分布的影响。深度H对节流槽内压力分布和阀口射流角的影响较大，夹角D和槽底圆弧半径R的影响程度较小；深度越大，最小截面处压力变化越剧烈。并对阀口流量与结构参数之间的关系进行函数拟合，进一步分析了各结构参数对阀口流量的影响权重顺序，与正交试验的极差和方差分析相互印证。 （5）利用流动场协同原理和最小机械能耗散原理，探究流出和流入节流槽状态下的速度与速度梯度场协同特性和机械能耗散特性，进而得出两种流动状态下流动阻力的差异，流出节流槽流动时的场协同数更小，速度与速度梯度场协同程度差，流动阻力较小，流体速度和流速变化更小。在此基础上，分析了节流槽结构参数改变对流动场协同的影响。
液压阀口;V型节流槽;权重分析;流场仿真;场协同
兰州理工大学
硕士
机械电子工程
张立强
2019
中文
TH137.52
2019-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）