升降车电磁控制阀内部流场仿真硏究现状   中山升降车出租, 中山升降车, 中山哪儿有升降车   （１）电磁控制阀流动特性的研究现状,  电磁控制阀是燃油系统非常关键的零件。由于电磁控制阀非常精确的比例控制技术，其性能的好坏对燃油系统有非常重要的影响。很多研究学者们非常积极地在这个领域进行研究．致力于提高这些组件在稳态或非稳态的运作范围和性能。为了优化设计阀，非常必要去了解控制阀结构内部流场的详细机理。从详细机理分析电磁阀的流动特性和稳定特性等。ＣＦＤ软件在阀的分析和优化设计的问题上发挥着分重要的作用。因为ＣＦＤ给出清晰的内部信息，这个是无法通过试验测试或者测量得到的。 ＣＦＤ中的动网格方法可实时地观察流体流动行为同时能帮助优化阀体内部结构。模拟结果表明腔内压力变化曲线受腔结构的曲率变化影响很大。通过数值模拟的方法研究了关闭液压回路控制阀以及开启状态的控制阀。与实验得到的不同流量下的流体驱动为与试验模拟的结果进行了对比，实验得到的结果与流体动力学模拟结果差值较小，证实了数值模拟的有效性。 等人用ＣＦＤ软件研究了一款液压比例阀液体流动动态特性，估计并且证实了阀的性能，分析了减小阀打开所需维持力的几何设计因素。研究发现，阀忘腔切曰类型（有圆柱孔和无圆柱孔）、阀苍腔下游沟槽的存在都会影响流体流率。 提出了可以预测液压阀中流体流动和流动为的降阶模型。此模型可以预测和估计电磁控制控制阀初始设计和修改设计中流动力的值或变化趋势。也可以估计结构参数怎样变化可以提升阀的性能，也可整合进一个完整的电磁机液仿真模型里进行运作。 

       仿真研究了一个安装在压力容器上的直接操作式安全阀的动态特性。 文章分别对调整环的位置、弹黃刚度、平衡波纹管和阀腔容量进行了模拟，证实此模型的多功能性和有效性。研究表明突然开肩控制阀时，加快流速，最小化阀腔的增压，但是需要很长时间才能重新闭合，导致过多流体流出。除了几何因素和流通条件外，调整环位置、弹黃刚度和平衡波纹管也非常影响流体流动。建立了定向控制阀Ｓ维模型，仿真阀芯的流动力。结果表明，当流体流过较宽流道时，会产生更大的轴向力。作者提出通过在阀旁边引入额外的平行的流通管和补偿腔的方法来减小流动力。分析结果已经用在了新阀的设计上，这种新阀不需要改变弹黃和更强电磁力，它的流动率增加４５％。 用实验和数值分析的方法，分析了定向控制阀阀芯最初开启阶段流动力的变化情况，并且分析其与关闭阶段的流动力的关系。结果表明流动力在第一个开启阶段用来打开轴，而在接下来的阶段流动力阻止阀芯的打开，流动再循环结束时，流动力达到最大值。

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       （２）控制阀流动损失及稳定性研究现状,  在机械设备中总有流体流过临界截面的部件，每个液压部件都会存在临界截面处能量的损失。为了分析部件的响应提升部件的设计，很有必要精确估计该些损失和流量系数。因此许多文献提出了研究液压阀临界截面处的流动特性以及相关的参数。前许多研究是用实验的方法进行的。在过去１５年中，也提出了一些数值模拟的方法，其中用ＲＡＮＳ方法建立的计算网格进行研究的。这些方法对于相对于实验方法有很大的优势，可以看到内部详细的流动现象，但是ＲＡＮＳ方法是基于流动的理论方程建立的，這种方法不是很严谨。因为一些全局参数被广泛应用于有关外部流动的文献中，对于内部流动送些参数的定义会存在很多问题。基于以上问题，有一些研究是采用ＤＮＳ方法来解决非定常Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的。这种方法可以计算出详细的瞬时流动特性，而这些持性非常影响流动性能。一些文献中流动区域是用正方形网格离散化的流固间相互作用是用笛卡尔网格的旧方法处理的。他们分析了不同开度和不同压降下的流量系数和流动为。研究发现，在小开度和低压降的情况下，流动很稳定，在临界截面的边界上流体沿着阀苍腔的壁面流动。当开度和压降増加时，流动保持稳定，在临界界面上喷射分离，送就叫康达效应。大开度和大压降时，流动变得极不稳定，主要存在大游锅，是自由喷射流。研究了分析了两级电液伺服阀的流动力和能量损失。研充发现，流体与结构的相互作用可能出现空化现象。作用在片状阀上的力除了的主流动力外，也会存在导致阀不稳定的流力。实验得出的损失系数为０．５６，仿真得出的为0.６５。

       在通过阀口的压降一定时，能量损失随着空间隙和喷嘴入口压力的増大而増加。此外气隙増加也会导致不稳定力的增加。通过减小液压驱动系统的压力损失来降低能源消耗成为当今的趋势，重大的压力损失通常出现在横截面变化的区域，流动变化方向的区域以及游满形成的区域。液压系统尤其是直接控制阀都存在这样的区域。 用ＣＦＤ分析了液压转换阀的流动压力的损失，目的是减少液压系统的流动阻力，研究发现，在液压系统中，当用逻揖式换向阀代替定向短管阀时，压力损失得到可以大幅度降低。  一般来说，气动系统必须符合指定的动态响应的设计是一个要求更多的任务。因为一个系统稳态的参数的改变可能影响到动态特性，那么需要考虑到动态干扰的影响。这种影响的典型例子是阀的自激振动，自激振动意味着系统有不稳定性。研究学者在震动引起的流动不稳定方面也有不少的研究。 对两级先导式电磁阀动力系统进行了动为学分析。建立了电磁阀阀芯振动与流体流动相稱合的动力学模型，试验证实了模型的有效性，并且得到电磁阀在不同的工作压力、工作流量条件下此阀自激振动的相关特性。结果表明，当工作压力、工作流量较小时，系统平衡点不稳定，电磁阀在受到微小扰动时易产生＂软自激振动＂。 研究了由于流固锅合导致系统的自激振动。通过建立管路液压系统、结构运动和插入式自动控制阀口Ｈ者稱合的动态模型，研究了系统的震动性。研究发现，水健、控制阀的液压阻力、声反馈及液压刚度是影响系统自激振动的关键参数。通过降化阀的关闭率可以降低第一级水键峰值的大小从而降低阀的初始震动。通过增加阀杆摩擦力可以稳定阀杆的运动进而降低系统的自激振动。増加存在液压阻力的液固接触面积，可以提升系统的稳定性。提出了两级先导式电磁阀的非线性动态模型。研究发现，小流量和低压时由于微扰动系统不稳定，出现＂柔性自激振动＂；随着流量和压力增加，由于更大的扰动系统局部稳定全局不稳定，出现＂硬性自激振动＂。随着流量和压力的持续増加，阀会经历柔性自己震动、一周期硬性自激振动、二周期震动以及四周期震动最终达到稳定运行状态。弹黃预紧力、阀轴的角度、阀孔直径是提升阀性能的重要参数。増加弹黃预紧力、阀轴的角度、阀孔直径可以提升阀的抗扰动能力并且扩大电磁阀的稳定区域。  利用ＡＮＳＹＳ软件ＣＦＤ软件研究调节阀阀芯在运动状态下的动态不平衡为，通过建立阀体内部流场模型，对可变压差下自动调节阀阀口内部的流场进行分析，又利用任意拉格朗日－欧拉有限元法处理给定运动的阀芯与流场进行稱合力学分析。根据阀芯系统运动方程，利用预测－校正流固稱合算法求得阀芯在变开度振动过程中的动态不平衡力，为调节阀执行机构的设计提供参考依据。得到由气动执行机构控制调节阀开度大小的过程中阀芯的振动规律。

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