發(fā)布時間：2018-07-18 16:16

【摘要】：液壓集成塊是集成式液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,廣泛應(yīng)用在液壓系統(tǒng)中,推動了液壓系統(tǒng)向集成化和標準化方向發(fā)展。通過對國內(nèi)外現(xiàn)狀的研究,液壓集成塊的設(shè)計主要以滿足工藝孔數(shù)量最少、流道總長度最短和體積最小為目標,實現(xiàn)流道內(nèi)部的連通和集成塊外部液壓閥件布局為主的結(jié)構(gòu)設(shè)計,但隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進步和現(xiàn)在節(jié)能降耗的巨大壓力,對集成塊的綜合性能要求越來越高。本文主要研究某裝備裝填系統(tǒng)中的液壓集成塊,應(yīng)用計算流體動力學(CFD)方法分析集成塊流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對液流流動特性的影響因素,進而優(yōu)化液壓集成塊的流道結(jié)構(gòu),使優(yōu)化設(shè)計后的液壓集成塊改善流道內(nèi)部液流的流動性能,為改進系統(tǒng)的整體性能提供理論依據(jù)。 流體在液壓集成塊內(nèi)部的流動是非常復雜的湍流和非定常流動,首先針對流道內(nèi)不同流動狀態(tài)建立液壓集成塊管網(wǎng)流場的數(shù)學模型,同時建立三維物理模型,采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合的混合網(wǎng)格劃分形式,選用低雷諾數(shù)的k -ε湍流模型進行模擬求解。 其次應(yīng)用仿真軟件FLUENT系統(tǒng)的分析了液壓集成塊內(nèi)部典型流道的液流流動特性(壓力、速度、跡線、漩渦的產(chǎn)生與消失、流動的分離、擴散和附壁),得出典型流道結(jié)構(gòu)參數(shù)與局部阻礙之間的影響規(guī)律。同時以液壓集成塊管網(wǎng)組成的液壓功能回路為研究對象,運用整體流道的仿真分析方法模擬管網(wǎng)內(nèi)部液流的流動狀態(tài)。根據(jù)仿真分析的結(jié)果,對液壓集成塊內(nèi)部的流道結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,實現(xiàn)液壓集成塊結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能設(shè)計的結(jié)合。 最后按照液壓集成塊在裝填系統(tǒng)內(nèi)的功能原理設(shè)計液壓集成塊的試驗臺,檢測液壓集成塊的綜合性能,取得了良好的效果,提高了系統(tǒng)的整體性能,充分驗證了整體流道的仿真分析方法對集成塊的優(yōu)化設(shè)計更具有指導意義。
[Abstract]:Hydraulic manifold block is the key component of integrated hydraulic system. It is widely used in hydraulic system and promotes the development of hydraulic system towards integration and standardization. Through the research of the present situation at home and abroad, the design of the hydraulic manifold block is mainly aimed at satisfying the minimum number of technological holes, the shortest total length and the smallest volume of the runner. With the continuous progress of industrial technology and the huge pressure of energy saving and consumption reduction, the integrated performance of the integrated block is required more and more with the development of industrial technology and the great pressure of energy saving and consumption reduction. In this paper, the hydraulic manifold block in a certain equipment filling system is studied, and the influence factors of the flow channel structure parameters on the fluid flow characteristics of the integrated block are analyzed by using the computational fluid dynamics (CFD) method, and the flow channel structure of the hydraulic manifold block is optimized. The optimized design of the hydraulic manifold block can improve the flow performance of the fluid flow inside the channel and provide the theoretical basis for improving the overall performance of the system. The flow of fluid in the hydraulic manifold block is very complicated turbulence and unsteady flow. Firstly, the mathematical model of the flow field of the hydraulic manifold block pipe network is established according to the different flow states in the channel, and the three-dimensional physical model is also established. In this paper, a hybrid meshing method combining structured and unstructured meshes is proposed, and the k-蔚 turbulence model with low Reynolds number is used to solve the problem. Secondly, the fluid flow characteristics (pressure, velocity, trace line, vortex generation and disappearance, separation of flow) of typical flow channel in hydraulic manifold block are analyzed by using fluent system. The influence of the structural parameters of the typical flow channel on the local obstruction is obtained by diffusion and wall attachment. At the same time, the hydraulic functional circuit composed of the hydraulic manifold block pipe network is taken as the research object, and the flow state of the fluid flow inside the pipe network is simulated by the simulation analysis method of the whole flow channel. According to the results of simulation analysis, the internal flow channel structure of hydraulic manifold block is optimized to realize the combination of structure design and performance design of hydraulic manifold block. Finally, according to the function principle of the hydraulic manifold block in the loading system, the test bed of the hydraulic manifold block is designed, the comprehensive performance of the hydraulic manifold block is tested, and the good effect is obtained, and the overall performance of the system is improved. It is proved that the simulation analysis method of the whole channel is more instructive to the optimization design of the integrated block.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH137

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本文編號：2132457