肇庆出租登高车, 搭建登高车阀内流场虚拟样机，对阀内流场运动情况进行分析以及计算阀心所受阻力  肇庆登高车公司, 肇庆登高车, 肇庆哪儿有登高车出租   分别插入各自的阀块内，空气部分提取即为流道模型。两种流道整体模型。流液整体流向为P—A—B—T四个通口。为了便于仿真计算，假设A到B无任何损失，将内部整体流场分为为PA、BT两个流道且各自独立计算。以通径PA流道为重点研究对象进行流体力学数值计算。其中，P口为压力入口，A口为压力出口。总的系统压强为7MPa，PA与BT两口压降相同，所以设置P口输入压力7MPa，A口压力3.5MPa。为保证计算结果精度与加快收敛速度，加密阀心台阶面与U型节流槽面局部网格，使得两个相接触面之间的网格单元节点相互重合，减少因为网格而导致的计算发散问题。因流道内部结构较为不规则，流动状态不稳定，所以其内部流态为湍流，采用湍流模型中的RNGk-ε模型来提高计算精度。流液采用46号润滑油，其密度为881kg/m3，动力粘度为0.041（kg·s-1）/m，不计温度变化带来的影响。

     阀口流速分析,  通径PA流道内部速度矢量。在开口较小的情况下，流液在开口处以较大的流速经过阀口，然后顺着流道内壁流到出口处。当开口逐渐增大，流液经过阀口的速度逐渐变慢，但是流量增大且到一定开口后留过开口回旋成涡流。开到达到1.2mm，涡流圈已经比较明显。当阀口达到1.7mm后，涡流圈从一个增加到两个。涡流的数量与大小与能量损失密切相关，涡流范围越大，能量损失的范围也越大，损失的量也越多。随着开口加大，射流角角度也从80°逐渐减小到65°左右。因此，根据液动力的表示式，液动力的大小与射流角的余弦值成正比，随着阀口开启，影响液动力的因素，除了流量与流速之外，射流角角度也是影响因素之一。因此在节流槽形状设计时，为了减小稳态液动力，可以使节流口倾角尽量保持90度，来增大射流角角度。

     液动力仿真分析, PA口液动力可以表达为：其中，1θ为入口射流角，2θ为出口射流角，1v为入口流速，2v为出口流速。根据仿真经验，入口流速大约在0—8m/s之间，出口速度在100m/s之上，1v相对2v的值较小，可以忽略，将入口液动力项忽略，所以PA口液动力公式可以简化为：其中，dc为流量系数可取0.6，vc为速度系数可取0.98。出口射流角2θ取节流槽倾角57°不变，A为阀口过流面面积。对于6通径滑阀，因为该阀心台阶面上有U型节流槽，所以过流面积与普通滑阀略有区别，需要通过公式计算其过流面积。过流面为两个圆交接部分，一周有四个过流口，过流口横截面。其过流面面积可以用以下公式推导：过流面为圆弧曲面，x为开口量，r为节流孔半径，R为阀心半径。则过流面积微元A为：对微元A积分可得：dxRz可以推导，过流面积A可以表示为，流量系数与速度系数假设不变且PA与BT口压降相同均为3.5MPa，可以计算不同开口下的稳态液动力。液动力计算值与仿真值对比。图上两条曲线近乎重合，仿真与计算得到的液动力基本相符。计算中，流量系数与速度系数还有射流角都保持不变，而实际情况下，这些值都不断地在变化。在开口较大时，阀口流量较大，这些系数变化幅度也越大，所以两条曲线在后段差距更加明显了。以阀心运动方向为正，PA口液动力为负值，也就是说该液动力不利于阀心运动，阻碍了阀口的打开，且液动力大小与开口大小成正比。通过计算值与仿真值对比，验证了流道仿真模型的准确性与有效性。

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     通径PA流道稳态液动力仿真与理论计算对比,  当阀心具有一定速度运动时，阀心所受合力为稳态液动力与瞬态液动力之和。给阀心一个恒定的速度，仿真计算该速度下的阀心所受总力，减去稳态液动力的值就是瞬态液动力。瞬态液动力仿真结果3-8。按照阀心运动频率，估算阀心平均速度为0.1m/s。在这个速度下，仿真得到瞬态液动力的值在5N以下。仿真说明了瞬态液动力对比例方向阀阀心的影响较小，因此计算比例方向阀液动力时，只需考虑稳态液动力的影响。将PA与BT液动力相加，即为阀心所受总的液动力。通径阀心所受液动力。PA与BT口液动力始终为正，BT口液动力在0.4mm开口处有最大值，但是整体比PA口小很多。因此，对于6通径带U型槽滑阀，总的液动力随着阀口的增大而增大，且始终阻碍阀口开启。对于10通径滑阀，过流面为普通的圆环面。圆环半径为阀心半径10mm。由于尺寸关系，PA与BT的圆环过流面宽度不等，所以需要过流面积也不相同，需要根据其过流面积计算各自的压降。过流面流量Q公式为，1A与2A为PA口与BT口的过流面积，d1c与d2c为对应的流量系数，p为过流口压降。假设流量系数相等，则PA与BT阀口的压降与过流面积的关系为：计算得到两个的压降情况。10通径PA与BT口压降对比。系统压力为35MPa，油液充足条件下，阀心移动2mm开始，PA口开启，承担系统的主要压降。随着开口加大，PA口过流面积逐渐增大，则过流口压降逐渐减小。BT口与PA口完全相反。10通径滑阀两口压降理论值对比以这两个阀口理论计算压降为仿真边界条件，设置P口压强为35MPa，T口为回油口，压强为0MPa。10通径阀心所受稳态液动力仿真结果。以阀口开启方向为正向。PA口稳态液动力值始终为负，阻碍阀心运动。PA口液动力值随着阀口的开启先增大后减小，最后趋于0。而BT口液动力始终为正值，有利于阀心究50开启且随着阀口开度增大，液动力值也增大。对于总的液动力，随着阀口的开启先反向增大，一定开口后减小，在0.5mm开口处有一个最大负值，约为172.7N。不计卡紧力的情况下，将液动力值与比例电磁铁电磁力相加，得到阀心所受总力曲线。10通径阀心所受轴向力对于10通径阀心，所用比例电磁铁的有效电磁力为200N。随着阀口开启，阀心所受力先减小后增大，在0.5mm开口处，阀心受力最小，为23.3N，如果算上卡紧力，则在该点附近会发生阀心卡死现象，即阀心阻力大于等于电磁力，此时需要更大的激励信号才能使电磁铁推动阀心来提高流量特性。因此，减小该点附近的液压卡紧力对于提高阀的性能至关重要。阀心与阀块间的缝隙模型,  缝隙三维模型阀心与阀块之间由于间隙配合，存在一定的缝隙，其缝隙流道示意图与三维模型。其尺寸参数，其中1P为入口压力，2P为出口压力。根据加工精度，调整1h与2h的数值，使之产生一定的锥角。

   

    径向不平衡力仿真分析,  在设计中消除径向不平衡力的主要措施就是在台阶面上开设均压槽。由于均压槽尺寸相对于缝隙尺寸大很多，所以均压槽内压强变化被重新分配，缝隙内压强在均压槽处得到平衡。目前为止，各大资料中对于均压槽的形状、尺寸与数量还没有明确的计算方式，但是通过虚拟样机技术可以仿真得到均压槽对于径向不平衡力的影响。缝隙内由于空间较小，流液流速缓慢，对于流动状态需要再次计算。雷诺数不仅与流速有关还与水力半径相关。水力半径xR的表达式为：其中，S为缝隙的有效横街面积，l为有效横街面周长。流液在内部的平均流速非常小，一般只有几米每秒，计算数值远小于下临界雷诺数400。因此缝隙内部流动状态为层流。调整缝隙参数仿真不同偏心距、不同锥角、是否有均压槽的缝隙流场变。许多文献中认为阀心偏心会产生卡紧力，其实不然，阀心偏心无锥角情况下，缝隙两边压力分布依旧均匀，无径向不平衡力产生，但是出入口产生锥角时候3，缝隙小的一方压降更快，导致两边压力不均衡，产生径向了不平衡力。这个不平衡力的数值大小还与偏心距有关。对不同偏心距下的6通径缝隙模型进行仿真，结果表明随着偏心距的增大，径向不平衡力也会不断增大，使得阀心完全偏心并与阀腔紧紧贴合。均压槽对于缝隙两边压力场的均衡作用。

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