溢流閥閥口氣穴與氣穴噪聲的研究.pdf

1、本課題針對溢流閥閥口的氣穴現(xiàn)象，用計算流體動力學(xué)的方法對錐閥和球閥閥口氣穴流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，預(yù)測了氣穴發(fā)生區(qū)域，模擬得到的氣體體積比分布與可視化實驗得到的數(shù)字圖像處理后的氣穴圖象非常吻合，驗證了數(shù)值計算的正確性。進(jìn)一步分析了錐閥、球閥和純水液壓錐閥閥口幾何參數(shù)與邊界條件對氣穴的影響。最后，對溢流閥閥芯形狀進(jìn)行了改進(jìn)，通過對不同結(jié)構(gòu)的流場分析，來尋求氣穴減小的閥芯結(jié)構(gòu)。同時對改進(jìn)前后的閥進(jìn)行了氣穴可視化實驗和噪聲測試，實驗結(jié)果與流場分析

2、結(jié)果一致，改進(jìn)后的閥氣穴強(qiáng)度和噪聲均得到降低。　　首先，本課題針對錐閥閥口噴流的特點，將質(zhì)量轉(zhuǎn)移方程和氣體體積比方程引入RNGk-ε湍流模型，并與兩層近壁模型相結(jié)合，運用商業(yè)化的CFD軟件FLUENT對錐閥閥口的氣穴流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，預(yù)測了氣穴發(fā)生后的氣體體積比分布?！　∑浯?，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對純水液壓錐閥閥口的氣穴流場進(jìn)行了研究，給出了不同閥口開度、不同閥芯錐角、不同進(jìn)口流速和不同出口壓力下的氣穴流場分布。分析了進(jìn)口流速、出口

3、壓力、閥口開度和閥芯錐角對純水液壓錐閥閥口氣穴強(qiáng)度的影響。　　然后，對實驗觀察到的球閥閥口周期性氣穴現(xiàn)象進(jìn)行了流場分析?！　∽詈?，針對閥口形狀對氣穴的影響，為了抑制閥口氣穴，對溢流閥閥芯形狀進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了幾種不同的閥芯結(jié)構(gòu)，分別對不同的閥芯進(jìn)行了氣穴流場分析和比較，來尋求優(yōu)化的閥芯結(jié)構(gòu)。實驗采用透明的閥體，分別對改進(jìn)前后不同閥芯閥口氣穴現(xiàn)象進(jìn)行了可視化實驗觀察和相應(yīng)的噪聲測試和頻譜分析。比較相同條件下氣穴發(fā)生過程，氣穴云的變化形