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如何分析路灯车控制阀对单体泵流动特性的影响?? 花都路灯车出租, 花都路灯车租赁, 花都路灯车公司 控制阀通过控制阀芯的运动来调节阀口开度,进而对燃油系统的各过程实现阻止、控制和调整的灵活控制。控制阀的流通能力是电控单体泵泄压过程的关键。在燃油系统泄油的过程中,要求控制阀不仅快速精准,而且阻力小,损失少。但是阀口对流体有阻止作用,而且在池压过程中也有不同开度的影响,从而导致瑞流强度的增加以及其他各种损失。尤其在阀口突然打开的过程,流场的剧烈变化导致压强和流速等参数的剧烈变化,流动损失可能加剧,也会有强烈的冲击和震动,这些现象不仅会影响控制阀的高响应特性而且对燃油的流通能力也带来负面影响。控制阀在泄压过程中运动速度快,密封结构小、燃油流速快且压差高,电磁控制阀的流通能力是电控单体泵泄压过程的关键。基于以上原因,有必要对管道流场结构进行深入研究。
主要研究控制阀的过流面积特性,从微观的流场角度出发,应用流场仿真软件对控制阀的流场特性如压力场、速度场、瑞动能分布等进行分析,分析边界条件、控制阀密封直径以及密封锥角对单体泵泄压过程流动特性的影响,并得出有利于泄压过程的最优结构参数。本章研究有助于深层次认识单体泉泄压过程的流量特性和流场分布规律,对控制阀设计起一定的指导作用。
本文中以压力边界为流场的入口边界条件,边界条件的不同直接影响流场中压力分布情况,进而影响到燃油物性参数的变化。故压力边界条件对池压过程动特性的影响有重要的研究意义。本节在其他参数一定的条件下,压力边界曲线,压力峰值分别为146MPa,165MPA和180MPA。 边界条件的不同给流场压力分布带来盘著变化。同一时刻边界压力较高的流域中压力整体较高。0.2ms时刻高压管道的压力范围分别108-120MPa、125-144MPa和156-168MPa。低压油腔的压力值几乎一致。由于阀口两侧压差极大,密封锥面存在很小的负压区,负压很容易引起气穴,不利于燃油的顺利流通。随着阀口开度的増加,高压区域燃油压力逐渐下降,低压区域压力值逐渐升高,气穴也逐渐消失。当阀芯达到最大升程时,高低压油路接通,整个流域压力值相同,稳定在L25e+7Pa左右。对于压力边界为146MPa和165MPa的流场,在三6ms时流域中整体压力己经降到最低,在0.6-0.8ms时段压力云图基本达到稳定。
流场里燃油的高速运动必然带来明显的液压冲击,可直接导致系统动压迅速升高,动压与流体速度和密度相关,三者关系为Dp二与泄压过程阀芯所受的动压积分,可以发现动压积分先快速上升后减小逐渐。动压积分在阀口开度较小的工况下迅速上升说明阀口刚开始运动时阀口附近极大的压差和极高的流速给阀芯带来较大的液压冲击,导致动压急剧升高;当开度増大压差减小,动压积分随之下降。
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不同边界条件下燃油速度分布云图。可看到,燃油从高压腔以极高的速度流向低压油腔,阀口流速达到300m/s,但是低压油腔流速急剧减小到lOOm/s以内,说明阀口存在较大的流动损失。纵向对比不同压差的流场,可以发现三2ms之前,三组不同流场燃油速度分布差别不大,阀口开度较小,燃油的流通能力有限,流场截面整体流速较小,高低压y路流速相对较高。0.2ms以后,阀口同一开度下高压差流场(初始压力为180MPA的流场)的燃油速度普遍较高。0.6ms时刻,压差为180MPA的泵体内高压油道流速最高为125m/s,其他两组只有75m/s和100m/s;当阀口完全打开时候,三组算例的阀口流速分别为100m/s、125m/s和200m/s。说明流域内压力越大,高压燃油的密度梯度和速度梯度越大,流通性能越好,0.8ms时刻初始压差为180MPa的高压入口流速达到100m/s,是其他流场的两倍。燃油从高压腔流经阀口后向低压油路集中流动,由于密封锥面和泵体壁面的导流作用,高速燃油冲击到壁面后向低压出口流出。 低压油路截面上流速梯度非常大,初始压差为180MPa的流场低压油路截面流速分布不均匀,极值差高达125MPa,说明泄油通道截面并未得到充分利用。 不同边界条件下低压油路出口的平均流速。可以看到0.2ms以前不同流速曲线的变化趋势基本相同,说明阀口开度很小的情况下边界压力对燃油流速影响很小。0.2ms后初始压力为180MPa的流场出口流速显著上升,0.45ms 达到最高值175m/s,随着开度继续增加和边界压力的减小,出口流速逐渐减小到105m/s。另外两个算例在0.3ms时刻便达到了最大值,且最大值只有125m/s,这种变化与边界压力密切相关。对比边界压力曲线,发现相应压力曲线下降更快,0.41113己经降低到5.〇6+07?3,压差减小流速也随之降低。
不同边界条件下的端流强度曲线,初始压力为180MPa的流场在0.4ms时刻达到最大值,另外两个算例在0.2ms左右达到最大值,且两者瑞流强度的下降?104控利阀对单体泉流动特性的影响分析速率比初始压力为180MPa的流场大,对比压力曲线可发现端流强度的变化趋势与边界压力的变化趋势密切相关。 阀口开度较小的时候流场中阀口处沿着喷射方向的端动能最大,随着开口度的增加滿动能逐渐下降。根据式3-16揣动能的计算公式,当阀口开度较小时,阀口处流速高达300m/s,揣动能与流速的平方成正比,所以高流速必然带来高端动能值。随着阀口开度增加,端流强度増加,但是流速有所下降,当流速的下降程度大于端流强度的増加程度时,滿动能必然下降。 0.32ms时刻阀口周围的端动能强度己经大大减小。横向对比三组云图,发现初始压力为180MPa的流场端流强度均大于同一时刻的其他流场。所以低压对端流起抑制作用,从而影响整个流场的瑞流场。
不同边界条件下的质量流率曲线,对比不同边界条件下低压油路出口的平均流速,可以发现质量流率和流速的变化趋势大体一致。0.2ms以前质量流率曲线的变化趋势基本相同,说明这个阶段质量流率由阀口开度主导。0.2ms之后,质量流率由压力主导。对比质量流率的最大值,高压力(180MPa)的流场质量流率为1.6kg/s,远远大于其他两者。 质量流率曲线的积分即燃油流量,可明显看到,随着压力的増加,燃油流量也逐步増加,180MPA初始压力的流场泄油量最大为0.987g,比初始压力为146MPa的流场増加52.86%,比初始压力为165MPa的流场増加26%。1-610。
密封直径对流动特性的影响分析, 由于阀芯头部和阀座之间形成密封锥面,阀芯头部直径的大小不仅影响密封面积,也影响阀口附近低压油腔的流场结构,进而影响到泄压过程的流通性能。本节在基准算例密封直径为10.8mm的结构条件下,固定其他参数不变而对密封直径逐步改变0.2mm,仿真研究不同密封直径下各参数的响应情况。
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