路灯车控制阀对单体泵流动特性的影响分析

 

     路灯车控制阀对单体泵流动特性的影响分析,  顺德路灯车出租, 顺德出租路灯车, 顺德路灯车  密封直径对流场压力分布的影响规律分析   燃油经过特制阀阀口时，由于流通面积减小，压力会迅速下降，最小压力出现在阀口，此处非常容易诱发空穴现象；燃油经过阀口后，出口腔内燃油压力沿径向变化不同；随着控制阀开口度増大，高压油道内流道压力值减小，有利于减少空：Ａ：现象。 横向对比不同时刻的压力云图，可以发现虽然柱塞上行对燃油继续压缩，但随着阀芯的运动，阀口开度逐渐増加，高压油腔的燃油迅速流经密封面进入低压油腔，阀日前后的压差随之逐渐减小。阀拉开始运动的初始时刻高压油腔的压力值为１８０ＭＰａ，０．２ｍｓ时刻，阀芯运动了０．０４ｍｍ，高压油道的压力降低到了１５０ＭＰａ。说明控制阀是单体泵燃油系统中一个关键的精密部件，其流通能力直接影响到燃油系统工作性能。纵向对比不同密封直径的压力云图，可发现云图的分布规律非常类似。当阀芯运动到０．２ｍｓ时，高压油道的压力值维持在１５０－１７５ＭＰａ之间，低压油腔压力值为０．５ＭＰａ；当０．４ｍｓ时，随着高压燃油流入低压油腔，其压力值逐渐减小到１２５－１５０ＭＰａ。当阀口完全打开时，整个流场的压差达到最低。密封直径对流场压力的影响不大，这是因为密封直径的变化在整个高压流场中的比例过小，不足以引起压力值的大幅度变化。

      控制阀对单体泵流动特性的影响分析,  动压积分曲线显示，密封直径越大的阀芯所受的动压积分越大。这是因为密封直径的増加使得阀芯的受为面积增加，在相同的压强下其动态液压力越明显。

    密封直径对燃油流速的影响规律分析,    不同密封直径燃油速度分布云图。可以看出，由于流场中压差很大，流速梯度也呈现较大的变化趋势。在整个流场中，柱塞腔和低压油腔的流速均维持在ｙ氏水平，速度值在５０ｍ７ｓ左右。狭缝处于极大的压差其；速高达３００ｍ／ｓ。  对于低压油道由于流道方向出现突变，燃油由于惯性在拐角处出现低压低速，所以低压流道截面处出现局部低速流动。燃油在阀体处流动不均匀，流经阀芯后，偏向一侧流动。流体流经阀头阀座节流处，速度増至最大，之后燃油由于流动惯性，继续沿着阀体曲面方向流动，使燃油流向出口方向管道的单侧壁面。对于不同密封直径的控制阀腔，在密封锥面出口处由泵体、阀芯截止面及阀芯形成一个近似锥形的空腔结构，燃油高速流出狭缝后进入此空腔，出现环状流场结构。密封直径越大，密封锥面越大，其对流经此狭缝燃油的挤压作用愈加明显，对阀拉头部造成了较大的扰动。此现象可以从以下的章节分析得出。

     密封直径对溫动能分布的影响规律分析,    不同密封直径流域阀芯表面的瑞流强度曲线。可以看到密封直径越大的流场阀口头部的端流强度越大。密封直径的不同导致燃油从阀口高速喷射到的环形腔形状和体积的不同，密封直径越大时，空腔体积越小，燃油喷入此区域越容易形成锅流，空腔体积小，形成的滿祸会越小越多，所阀芯表面的端流强度越大。  对于不同密封直径的流场，阀芯头部的端动能远远高于其他区域，这是因为瑞动能由燃油流速［＾及端流强度决定，阀口附近由于压差极大形成高速流动区域，所此处的縮动能远远高于其他区域，阀口附近的瑞动能随着阀口开度的増加而逐渐降低。图中可以看到７ｍｓ时刻端动能减到最小。密封直径为１１．０ｍｍ的流场瑞动能整体比其他算例小。

     密封直径对质量流率的影响规律分析,     为不同密封直径单体泵泄压过程的质量流率曲线，从整体看三者的质量流率差别不大。密封直径为Ｕ．０ｍｍ的单体泵三４ｍｓ时刻质量流率达到了最高值１．６ｋｇ／ｓ，０．４后逐渐下降，当开口度最大的时候质量流率为１．２７ｋｇ／ｓ。从局部放大图可以看到密封直径为１１．０ｍｍ的流场质量流率最大。质量流率对时间积分即图６－１６中的燃油流量，可以看到密封直径为１１．０ｍｍ的流场燃油流量最大。６．３密封锥角对流动特性的影响分析密封锥角的改变影响阀芯开启过程中狭缝缝隙的宽窄程度即燃油流通面积，燃油油道结构发生变化，必然影响到流通性能的好坏。本节在基准算例密封锥角为１４１°的结构条件下，固定其他参数不变而对密封锥角逐步增大减小４°，仿真不同密封锥角下各参数的的响应情况。密封锥角不同的流场压力分布差别不明显，随着阀芯的运动，阀口开度逐渐增加，阀口前后的压差逐减小。在初始状态，阀口两端压差为２００ＭＰａ左右，当阀口开度最大时候，压差减小到最低１２ＭＰａ。流场中控制阀腔的高压区压力最高，此阶段柱塞仍然向上运动压缩燃油，但是柱塞的上升速度比供油压缩阶段小，所以随着阀口开度不断增加，流场中压力逐渐减小，变化规律为从控制阀腔到高压油道逐级递减。纵向比较不同密封锥角的流场，可以发现锥角为１３７°的流场压力最高，这是因为锥角越小，阀体与阀芯之间的缝隙越狭窄，同一阀芯升程下阀口开度越小，所以开度越小的流场阻碍了泄压过程燃油的顺利流通。

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   密封维角对燃油流速的影响规律分析      不同密封锥角流场截面的流速分布云图。由图可知，密封锥角不同的流场共同点是柱塞腔与控制阀腔的流速相对较低，低压管路中流速最高。对比不同密封锥角的流场速度，可以发现锥角越大的流场平均流速越大。０．１８ｍｓ时刻，锥角为１４１°和１４５°的流场高压管道燃油流速己达到１５０ｍ／ｓ，而锥角为１３７°的流场只达到１２５ｍ／ｓ。＼时,   不同密封锥角低压油道截面燃油的平均流速，从整体上三者的差别不大，但从局部放大图可以看到密封维角为１４５°的流场低压油道截面燃油的平均流速略髙于其他两者。这是因为密封锥角越小，阀体与阀芯之间的缝隙越狭窄，同一阀芯升程下阀口开度越小，所以开度越小的流场阻碍了池压过程燃油的顺利流通，故密封锥角越大的流场流速越大。

    密封锥角对瑞动能分布的影响规律分析    不同密封锥角控制阀阀总表面的瑞流强度曲线，可以看到密封锥角越小的控制阀端流强度越大，在阀芯运动的过程中，揣流强度迅速增加到１２％Ｗ上，０．１ｍｓ时刻之前己经达到了高瑞流强度，并且锥角为１３７°的流场中阀口表面高瑞流强度的持续时间为从０．０５－０．５７ｍｓ，为三者中持续时间最长的。三４５ｍｓ后随着阀口开度继续增加，端流强度均有所减小，开度最大时减小到了７％，为低端流强度。

     密封锥角对质量流率的影响规律分析,   可以看到，密封锥角越大的控制阀在泄压过程中泄油越多。根据控制阀流场密封锥角附近的几何结构，在同样阀芯行程下，密封锥角越大的泵体与控制阀阀芯头部形成了较大的截面积，泄压过程更有利于燃油的流通。比较三条曲线，可知在阀总运动初期，质量流率几乎一致，但是随着密封锥面阀口开度的増加，锥角为１４５°的泵体泄油率达到最大，０．４ｍｓ时刻最大泄油率为１．６ｋｇ／ｓ。  随着密封锥角从１３７°增加到１４５°，燃油流量从０．９７７ｇ增加到三９８８ｇ。说明增大密封锥角有利于泄压过程燃油的流动特性。

     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ＦＬＵＥＮＴ对控制阀的流场特性如压力场、速度场、端动能分布等进行分析研究，并分析控制阀阀芯开度对流场分布的影响以及流场分布对控制阀阀液压力的影响。得到如下结果：（１）边界条件的不同给流场压力分布带来显著变化。同一时刻边界压力较高的流域中压力整体较高，低压油腔的压力值几乎一致。０．２ｍｓ１＾１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。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。（２）燃油经过控制阀阀口时，由于流通面积减小，压力迅速下降，最小压力出现在阀口；燃油经过阀口后，出口腔内燃油压力沿径向变化不同；随着控制阀开口度增大，高压油道内流道压力值减小，密封直径对流场压力的影响不大。动压积分曲线显示，密封直径越大的阀芯所受的动压积分越大。密封直径越大，锥形的空腔结构越大，其对流经此狭缝燃油的挤压作用愈加明显，对阀芯头部造成了较大的扰动，即密封直径越大的流场阀芯头部的縮流强度越大。密封直径为１１．０ｍｍ的流场燃油流量最大。（３）密封锥角的改变影响阀芯开后过程中狭缝缝隙的宽窄程度，进而影响到流通性能的好坏。锥角为１３７。的流场压力最高。密封锥角不同的流场共同点是柱塞腔与控制阀腔的流速相对较三，低压管路中流速最高锥角越大的流场平均流速越大。密封锥角越小的控制阀滿流强度越火，增大密封锥角有利于泄压过程燃油的流动特性。

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