滑阀配合间隙内固体颗粒物分布特征和运动轨迹的研究

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液压油中不可避免地存在一定的固体颗粒物,且实际液压滑阀的配合间隙表面具有形状偏差、波纹度以及粗糙度等表面形貌,因此即使其中少量的颗粒侵入,都可能诱发阀芯卡滞,滑阀卡滞将会影响整个液压系统的性能。本论文主要采用理论分析和仿真计算相结合的研究方法,针对液压滑阀容易因油液污染而发生阀芯卡滞的问题进行了深入的研究,研究结果表明:液压滑阀在加工和安装过程后,阀芯和阀套均具有不同程度的微观表面形貌,配合间隙内固体颗粒物的分布结果与理想状态时存在较大差异;固体颗粒物在间隙内的分布情况与阀芯上均压槽的尺寸大小和形状结构有关;配合间隙的入口压力、单相流场的稳定性以及均压槽都会对固体颗粒物在配合间隙内的运动轨迹产生影响。  第一章阐述了液压卡紧和滑阀污染卡滞研究的背景和意义;概述了国内外关于液压油污染导致滑阀阀芯卡滞问题的研究现状以及存在的问题;概括了本文研究的主要内容。  第二章通过理论分析和仪器测量,分析液压滑阀的表面形貌特征,分别建立理想滑阀形貌和考虑其微观形貌特征时,滑阀配合间隙的流场计算模型,利用FLUENT软件中的多相流模型,分析计算不同情况时,滑阀配合间隙内固体颗粒物的分布情况。  第三章结合第二章的仿真计算结果,分析阀芯上均压槽的尺寸大小以及形状结构对配合间隙内固体颗粒分布情况的影响;根据颗粒物的分布特点,改变均压槽结构,分析改进结构后的固相分布特征,提出耐污染的阀芯均压槽结构。  第四章利用FLUENT软件中的离散相模型(DPM),计算固体颗粒物在滑阀配合间隙内的运动轨迹。分析单相油液流场的稳定性对颗粒轨迹的影响;分析不同间隙入口压力以及不同均压槽形状时固体颗粒在间隙内的运动轨迹。  本文基于数值解析和FLUENT仿真等手段,分析滑阀配合间隙内固体颗粒的分布特征及运动轨迹,研究结果对于分析固体颗粒导致液压滑阀卡滞的作用机理有一定指导意义,而且可为滑阀配合间隙的结构优化提供依据。
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