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论文中心|计算机应用 ]通过液压元件的瞬流特性的仿真研究 |
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1.引言
设计先进的高性能的液压系统需要对流体通过液压元件的动态特性有精确的理解。节流孔和滑阀是基本的液压元件,所以液流通过节流孔和滑阀开口部的动态特性由于其在液压系统的设计中的实际重要性而引起人们的兴趣。压力差出现阶跃变化时,节流孔和滑阀的流动场结构将发生怎样的变化?它们的流动特性有什么相似之处?能否对它们的过渡过程的时间进行定量分析?用两个不同的时间常数的指数函数来描叙节流孔的动态特性是否可推广到滑阀的特性描叙?本文针对以上问题,对流体通过节流孔和滑阀的瞬变流进行仿真研究,并对流体的动态特性进行了分析,得出了令人寻味的结果。为便于节流孔和滑阀的比较,给出直观的流线图和时间常数的计算公式。
2.数值计算方法
为了集中研究节流孔和滑阀的开口部分对动态特性的影响,计算领域尽可能用简单的形状。研究对象及坐标系如图1所示。采用轴对称的圆柱坐标系 ,对应的速度为 ,无旋转速度分量。对于不可压缩流体,纳维尔-斯托克斯方程和连续方程为[1](1)
本文中,所有量纲量都上加符号~表示。 为流体的动粘度, 为流体的密度。长度的代表量为节流孔和滑阀的半径 ,速度,压力,流量和时间的代表量分别为 , , 和 。用代表量加与诸量使其为无量纲量。
本研究所用的数值解析方法是先用等间隔的交错矩形网格,基于有限体积法将基础方程式离散化,然后用类似于SIMPLER法的解法解离散化所得的差分方程组[2,3]。平均格子间隔和时间间隔
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| 目录: |
1.引言
2.数值计算方法
3.过渡过程的数值计算
4.结论 |
| 参考资料: |
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[6] 築地, |
| 简单介绍: |
| 对液流通过节流孔和滑阀的过渡过程进行了数值解析。压力差为阶跃变化的情况下做出了节流孔和滑阀的流动场随时间变化的流线图。数值计算的结果说明了滑阀内流量的时间响应和管节流孔一样可用具有两个不同的时间常数指数函数来表示。为了迅速地对流量的流动特性进行仿真,本文提出了简单易算的时间常数公式,证实了理论模型和数值计算结果一致。 |
点评资料 :
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