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随着现在经济发展的突飞猛进,我国船舶、航空航天、钢铁、能源、国防等诸多行业迅速崛起,对于重型机械装备的要求也随之不断提高。作为液压系统中的重要组成部分和关键控制元件之一,节流槽滑阀主要用来控制系统的压力、流量及液流方向,进而控制液压缸或液压马达的启停、速度及方向等,从而满足机械设备对运动、速度的要求,其性能直接决定了液压系统的稳态特性及动态品质。本文通过CFD软件对带有节流槽滑阀的内部流场进行数值模拟和可视化研究,找出典型节流槽的形状、尺寸对滑阀性能的影响。 首先,本文选取典型U形节流槽滑阀,运用Solidworks软件建立滑阀阀口的计算模型,在ICEM中对模型进行网格划分,运用Fluent计算模型,获得了定压差下阀口开度与流量对应关系的仿真结果。对不同压差下阀口开度与流量对应关系进行研究,得到流槽阀口流量与压力之间呈1/2次方的关系。改变流体的流向,对比和分析流入和流出节流槽方向的阀口流量,得到流体流向的改变对流量影响不大的结论。 之后,搭建了与典型工况类似的台架试验台并进行台架试验,获得相应的实验数据。将其与仿真得到的数据进行对比,证明了本文所采用的建模和仿真方法的正确性。 然后,对不同尺寸的U形节流槽阀口分别进行仿真计算,得到开度-流量特性仿真结果,研究并分析得到饱和流量与节流槽的半径和深度均呈比例关系的结论。运用Matlab软件对仿真结果进行曲线拟合,根据U形节流槽阀口的过流面积计算结果及仿真计算后处理得到的压力云图等理论依据,采用直线和反三角函数进行分段拟合,并分析拟合结果,得到拟合函数系数与节流槽尺寸的关系。 接着,采用同样的方式对斜坡型U形节流槽阀口进行仿真计算并分析其流量特性。根据过流面积和压力云图分析采用直线的拟合方式,得到直线的斜率与节流槽的尺寸成比例的结论。 最后,对U形组合型及V+U形组合型节流槽阀口进行仿真计算,并分析其流量特性。这些研究很好的补充了相关领域的欠缺,为节流槽滑阀结构的优化设计奠定了良好的工作基础。