云梯车双比例中继阀瞬态流场仿真     广州云梯车出租,  广州云梯车租赁, 广州云梯车公司   双比例中继阀在制动与缓解时的供风、排风过程是一个瞬态过程，流场稳态仿真是对双比例中继阀在固定开度，给定边界条件下的流场特性进行研究，是一种对瞬态过程的近似研究方法，并不能完全真实地反映阀芯运动过程中阀内流道流体的速度、压力、密度等物理量的变化。因此，针对双比例中继阀供、排风过程的瞬态仿真研究是十分必要的。本文针对双比例中继阀的预控压力输入为350kPa的工况，运用动网格技术对双比例中继阀的瞬态流场变化进行研究。

       1计算模型建立,  双比例中继阀的瞬态流场仿真模型时，需要对模型做如下简化与处理：（1）为了减少网格数量与提高网格质量，忽略了一些影响较小的几何特征，如倒角、弹簧等；（2）为了实时模拟双比例中继阀向制动缸输送压缩空气，在输出端增加18L的风缸；（3）为了实时模拟预控容积室内压力的变化，相比稳态仿真，增加了预控容积室模型；（4）高制动能力工况时，转换阀控制口T压力作用在阀芯底部，阀芯迅速运动，主阀输出口腔室与主阀底部腔室相通，这个过程发生极快，在0.001s左右即可完成转换，所以可以将转换阀简化为可通断的管道，在高制动能力工况时，使之相通，在低制动能力工况时，使之不通；（5）阀口的开闭过程包括：阀芯与阀座贴合、阀芯与阀座分开、活塞顶头与阀芯贴合以及活塞顶头与阀芯分开。由于Fluent软件功能的局限性，并不能实现计算过程中边界状况的改变，即边界与边界的重合与分离是不能在计算过程中实现的。因此对于阀口的开闭需要做特殊处理，即在阀芯与阀座、活塞顶头与阀芯之间保留一个0.1mm的虚拟空间，这个虚拟空间也即是动网格所在的动区域，可以由区域边界的移动实现动区域的变化，从而实现开度的增加与减少。当阀芯与阀座贴合时，阀口关闭，将虚拟空间的虚拟边界1设为wall，从而虚拟边界1两侧的气体不能相通；当阀芯与阀座分离时，阀口打开，将虚拟空间的虚拟边界1设为interface，虚拟空间两侧的气体相通。同样的，对于活塞顶头与阀芯的贴合与分离也是类似，由控制虚拟边界2来完成。最终，在ICEMCFD建立双比例中继阀的瞬态仿真模型。

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      2网格划分瞬态仿真的网格划分，需要对动区域与静区域的网格分别划分。动区域，即阀芯与阀座、活塞顶头与阀芯之间的区域，随着阀芯的移动、活塞顶头的移动，这两个区域要随之变化。动区域的计算需要运用动网格技术，对于边界移动范围较大的动网格设置一般采用铺层法，铺层法只适用于结构网格，因此对动区域划分结构网格。当计算时，动区域的边界根据每一时间步的迭代进行移动，会对动网格区域进行拉伸与压缩，由此实现阀口开度的变化。供风时的网格，当阀芯边界上移时，动网格会随着边界的移动不断拉伸与生成网格；当阀芯边界下移时，动网格会随着边界的移动不断压缩与合并网格；排风时的网格，同样的，当活塞顶头边界下移时，动网格会随着边界的移动不断拉伸与生成网格；当活塞顶头边界上移时，动网格也会随着边界的移动而压缩与合并网格。对于静区域的部分，对于比较规则的制动风缸部分与阀芯中空的排大气管道部分划分结构网格，对其它几何特征复杂的部分划分非结构网格，特别的，对输出管路与制动风缸连接部位以及阀口部位进行网格加密，最后网格划分示意图，网格质量，最低网格质量为0.2，能够满足工程计算的要求。

         可以概括为以下3点：（1）阐述了计算流体力学基本理论，并简单介绍了CFD软件。（2）建立了双比例中继阀在高制动能力供风与排风、低制动能力供风与排风工况的稳态仿真模型，对每个工况在阀口40%开度下的模型，采用不同规模网格数量，进行网格无关性验证。计算结果表明，选取中等规模的网格数量计算时，既能保证计算的准确性又能保证计算效率。（3）建立双比例中继阀的瞬态流场仿真模型，对动区域划分结构网格，对静区域划分非结构网格，介绍了如何通过用户自定义函数UDF、动网格技术、scheme程序来实现对阀口开闭过程的准确模拟。

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