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液压阀是压力测试器液压系统中的重要元件,用各种液压阀来控制液压油的流动方向、压力、流量等来实现仪器的一系列动作,从而取得地层的实况信息,所以液压阀的工作性能对整个液压系统有着直接的影响。因此对阀内流场的仿真研究,特别是对阀芯在静止和运动情况下的动力性能研究十分重要。
液压阀对流体的控制是通过内部流体的流动来实现对执行元件动作的控制,是以流体在阀中流动的运动学和动力学规律为基础的,本文应用计算流体动力学(CFD)方法,对压力测试器液压系统中的液压阀进行了建模,运动Fluent前处理软件Gambit进行了网格划分。在二维模型计算机仿真中,对阀在不同边界条件,不同锥度情况下进行了仿真比较。在三维模型仿真中对阀芯在静止和运动情况下的动态情况进行了仿真研究。深入研究了液压阀内流体的流动状况以及流体与阀的固体部件之间的动力学联系,对其件内部流场进行数值模拟,对阀芯受力和由于动量变化阀芯受到的瞬态和稳态液动力进行了理论计算和仿真研究,详细地比较分析了阀的稳态液动力、开启和闭合过程中的瞬态液动力,对进行液动力的补偿研究提供了重要的理论依据。对阀的结构参数设计和流道的优化设计具有重要的实际意义。