基于Fluent液压集成块内部流场数据仿真

针对工程中的液压集成块,应用前处理软件Pro/E建立其内部流场的三维模型,应用ICEM对模型进行边界条件设定及网格划分,最后采用Fluent提供的κ-ε湍流模型对结构流场进行数值模拟。通过对流场的分析,找到了液流在集成块内部流道产生能量损失的原因,通过增大工艺孔尺寸、减少工艺孔数目和直角转弯结构等措施,可达到降低集成块内部流道能量损失的目的,为集成块内部结构优化提供了理论依据。     

插装阀集成块内部流道流场分析研究

以设计研发的一种高性能电液比例插装阀为研究对象,应用流体分析软件FLUENT对插装阀集成块中的典型转向流道进行数值模拟研究,分析了流道的工艺孔容腔以及流道的非正交连接方式对集成块内部流场的影响,得到了典型转向流道的的速度矢量图以及压力云图。研究结果表明:在插装阀集成块流道布局允许的前提下,应尽量采用管道正交的连通方法并减少或避免工艺孔容腔的数量,以降低插装阀集成块内部流道的能耗损失。根据模拟仿真结果,优化高性能电液比例插装阀集成块内部的流道结构。     

基于CFD的液压集成块典型流道液阻仿真研究

应用计算流体动力学方法对液压集成块内部典型流道流场进行了模拟研究,提出结合液流流动特性来优化集成块典型流道结构设计的方法。通过数值模拟得到了压力云图、速度矢量图及流线图,定性地分析了液流在典型流道中涡旋产生的位置、大小及耗能机理,得到了块内流道结构形式对液阻性能的影响规律,进而提出流道在几何结构上的改进措施,实现了降低液体流经液压集成块的压力损失、减少能耗的目的。     

三向堆垛拣选叉车液压集成块仿真优化

在三向堆垛拣选叉车液压系统中，集成块加工直角交叉内部油道时常采用工艺孔，但工艺孔会使油液的外剪切应力发生改变，产生湍流或漩涡流动，增大压力损失及振动噪声。针对此问题，采用ANSYS软件对集成块流道的液流特性进行仿真，探索油液在集成块内的流动状态和压力损失机理，得到工艺孔直径、长度以及刀尖角腔的长度和方向结构属性对于流道压力损失的影响规律。通过对叉车举升系统液压集成块进行优化仿真，最终实现了平均压力损失降低13.61%的有益效果。     

基于响应面法的液压集成块直角转弯流道优化

为优化液压集成块流道工艺参数,在单因素分析基础上,选择流道交连形式、直径、刀尖角伸出比为自变量,以总压损失系数为响应值,运用Box-Benhnken Design(BBD)法设计了3因素3水平响应面设计试验。以ANSYS FLUENT12.0软件为工具对集成块内部流道的三维流场进行了数值仿真计算。结果表明,BBD方法预测的总压损失系数与实际仿真结果吻合良好,验证了不同速度工况下直角转弯流道最佳因素水平取值具有相似性。最优参数组合为交连形式b、流道直径14.64mm以及刀尖角伸出比67.53%,与最不利因素水平相比,总压损失下降11.15%,如采用圆弧过渡直角转弯流道,总压损失则可降低64.57%,这为集成块流道参数优化指明了方向。     

刀尖角容腔对直角转弯流道液流特性影响的PIV试验研究

针对液压集成块典型的直角转弯流道结构,搭建了一个低速流场可视化测量试验台,采用2D-PIV流场测试技术实现了6种带有不同刀尖角容腔的直角转弯流道流场的测量。测量结果表明：在刀尖角容腔和直角转弯出流管段内拐角处分别出现涡流,前者涡流尺度随容腔长度的增加而增大,后者涡流尺度则与容腔长度无关。分析了刀尖角容腔长度及与进出口相对位置的关系对直角转弯流道液流特性的影响,发现出流方向正对刀尖角容腔时的流动损失更小。研究结果为集成块内部转弯流道结构优化提供了设计参考。     

液压集成块流道数值模拟分析

应用fluent对液压集成块流道进行分析,得到其直角转弯对压力损失的影响,得出速度和压力分布图,分析不同流速的压力损失,孔径大小对压力损失的影响,以及正反向流的压力损失情况。结果表明:压力损失的主要影响是直角转弯的下流都会形成一处漩涡和流道孔径缩小处对流体的阻力;在同等流量不同孔径的流道中,孔径大小对压力损失比较敏感,在设计允许的情况下,应适当增大孔径;同时改进后的流道,压力损失和气穴得到明显的改善。     

基于Fluent的液压集成块典型流道流场仿真分析

应用计算流体力学(CFD)方法对液压集成块典型“Z”形孔道结构进行了数值模拟,得到了流道的迹线图、压力云图及速度矢量图。分析了工艺孔、刀尖容腔对液流压力损失的影响规律,探讨了造成压力损失的原因。结果表明:采用适当长径比的工艺孔并尽可能增大工艺孔的直径,以及采用无刀尖容腔的管道结构,能够降低液体流经液压集成块的压力损失,达到减小能耗的目的。     

基于增材制造的液压复杂流道轻量化设计与成形

 选区激光熔化（SLM）是一种金属增材制造技术,它利用激光逐层熔化金属粉末累加成形,在复杂零部件和轻量化结构成形上优势明显。分析了液压系统中复杂流道结构的典型特征,提出了传统加工流道局部压损过大、轻量化程度不足两个问题。基于SLM技术,进行了伺服阀集成块的设计成形,实现了集成块整体37%的减重,提取的典型流道仿真结果显示,压力损失降低了50%。最后提出了一种综合约束分析、模型设计和仿真评估的复杂液压流道轻量化设计方法,初步显示了增材制造液压集成块在轻量化和改善油液流动特性上的潜力。     

液压元件中流道流场的研究

现有液压元件和系统存在的主要问题是：内部流道能量损失大、噪声大、效率低、能耗大、寿命短。要改善液压系统，就要对液压系统中的各种复杂流道流场进行数值计算(如准确计算液动力)和模拟，并定性分析流场(速度、流线、流动的分离与再附壁，旋涡的产生与消失)与噪声、能量的损失、元件性能等，从而指导流道的结构设计，以减少能量损失。