二通插装阀流场数值模拟及其阀口流动特性研究

吴万荣，万 非

（中南大学 机电工程学院，长沙 410083）

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二通插装阀（以下简称插装阀）与普通液压阀相比，具有结构紧凑、流动阻力小、通流量大、密封性能好、对油液污染敏感度低等特点，其工作可靠、使用寿命长，且在控制特性上响应快速，易于实现多机能控制。近年来，随着计算机技术和计算流体动力学理论的发展，应用CFD方法对液压阀内部流场进行仿真计算以及可视化分析，已成为液压技术领域新的研究热点，特别是对阀的结构参数设计以及流道结构的优化设计是发展液压技术的重要内容之一。

目前，国内外众多学者对液压锥阀的内部结构与流场的研究取得了大量成果。Han Ming-xing等人[1]建立了三种不同结构的二维锥阀模型，采用CFD方法对锥阀内部流场进行解析计算，并分析了锥阀几何参数和背压对流动特性和空化特性的影响；Taghinia-Seyedjalali Javad等人[2]建立了两种不同阀口结构的二维锥阀模型，采用CFD方法对锥阀内部流场进行数值模拟，并研究了不同阀口开度和不同阀口形状对锥阀内部流场的影响；郑淑娟等人[3,4]采用CFD方法对阀芯运动状态下流体在插装型锥阀内的流动状态以及锥台形锥阀的出流特性进行了可视化分析；王艳珍等人[5]采用CFD方法对水压锥阀内部流场进行解析计算，并对阀芯结构进行优化，减小了压力损失，并降低了阀腔内的最低负压和阀芯所受的轴向液动力；高红等人[6]采用数值模拟与可视化试验相结合的方法，验证了锥阀阀口的气穴流动，并研究了气穴流场对阀体与阀芯的影响；……