發(fā)布時(shí)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(dòng)了液壓系統(tǒng)向集成化和標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(biāo),實(shí)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(jì),但隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)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(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法分析集成塊流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對液流流動(dòng)特性的影響因素,進(jìn)而優(yōu)化液壓集成塊的流道結(jié)構(gòu),使優(yōu)化設(shè)計(jì)后的液壓集成塊改善流道內(nèi)部液流的流動(dòng)性能,為改進(jìn)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(dòng)是非常復(fù)雜的湍流和非定常流動(dòng),首先針對流道內(nèi)不同流動(dòng)狀態(tài)建立液壓集成塊管網(wǎng)流場的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)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(jìn)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(dòng)特性(壓力、速度、跡線、漩渦的產(chǎn)生與消失、流動(dòng)的分離、擴(kuò)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(shí)以液壓集成塊管網(wǎng)組成的液壓功能回路為研究對象,運(yùn)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(dòng)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(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)液壓集成塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)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(jì)液壓集成塊的試驗(yàn)臺(tái),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(yàn)證了整體流道的仿真分析方法對集成塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)更具有指導(dǎo)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(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH137

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張應(yīng)利，蔡世彪，梁敏超，袁永和，，張勁松;液壓集成塊計(jì)算機(jī)輔助�？着c繪圖[J];機(jī)械開發(fā);1995年01期

2 王積偉,葉冰,王曉峻,孫廣能;應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓集成塊[J];機(jī)床與液壓;1996年03期

3 李海龍;高殿榮;;基于Fluent液壓集成塊內(nèi)部流道流場的數(shù)值模擬[J];液壓與氣動(dòng);2011年03期

4 王益群,尹紅霞;液壓集成塊的研究與開發(fā)[J];機(jī)床與液壓;2001年05期

5 熊壯,喻道遠(yuǎn),段正澄;液壓集成塊內(nèi)部孔系的自動(dòng)校驗(yàn)[J];機(jī)床與液壓;1998年05期

6 趙葛霄,司徒忠,賀繼鋼,呂文閣;液壓集成塊CAM系統(tǒng)開發(fā)研究[J];機(jī)床與液壓;2000年06期

7 姚平;液壓集成塊技術(shù)在設(shè)備改造中的應(yīng)用[J];礦山機(jī)械;2001年07期

8 代寶江,高艷明,張永利,馮毅,田樹軍;采用遺傳算法進(jìn)行液壓集成塊的自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2005年04期

9 張永利,高艷明,代寶江,馮毅,田樹軍;面向液壓集成塊設(shè)計(jì)的液壓元件數(shù)據(jù)庫與圖形庫[J];機(jī)床與液壓;2004年12期

10 田樹軍,李利,馮毅;液壓集成塊孔道網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2003年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 杜經(jīng)民;蔡保全;李寶仁;;某系統(tǒng)液壓集成塊流道液流特性分析[A];中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)流體傳動(dòng)與控制分會(huì)第六屆全國流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 周惠友;郭海英;鐘廷修;;液壓集成塊的虛擬設(shè)計(jì)[A];第一屆全國流體動(dòng)力及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

3 邊志敏;楊桂元;;介質(zhì)防凍太陽能熱水器與熱水系統(tǒng)[A];21世紀(jì)太陽能新技術(shù)——2003年中國太陽能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

4 翟新宇;王丹虹;高艷明;曹宇寧;;液壓集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)中裝配圖的智能化生成技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[A];中國圖學(xué)新進(jìn)展2007——第一屆中國圖學(xué)大會(huì)暨第十屆華東六省一市工程圖學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

5 陳黨民;支鋼林;;TRT流道的數(shù)值分析[A];07’中國西安能源動(dòng)力科技創(chuàng)新研討會(huì)及展示會(huì)論文集[C];2007年

6 竇紅;賀高紅;王鵬宇;;富氧膜保健應(yīng)用及其流道的研究[A];大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)論文集（第2卷）[C];2005年

7 賀志宏;談和平;劉林華;馮國泰;阮立明;;發(fā)動(dòng)機(jī)葉片流道內(nèi)輻射換熱的數(shù)值計(jì)算[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

8 蘇為;張?zhí)熘?;蜂窩狀降溫濕簾90°波紋交錯(cuò)流道內(nèi)傳熱數(shù)值模擬及流道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[A];制冷空調(diào)學(xué)科教學(xué)研究進(jìn)展——第四屆全國高等院校制冷空調(diào)學(xué)科發(fā)展與教學(xué)研討會(huì)[C];2006年

9 紀(jì)書文;王坤;;波面板換熱器之我見[A];全國暖通空調(diào)制冷1996年學(xué)術(shù)年會(huì)資料集[C];1996年

10 郭志敏;;淺談浮法2mm玻璃的生產(chǎn)[A];中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 李建國;飛流新型塑料薄膜成型流動(dòng)劑[N];中國包裝報(bào);2003年

2 周茂林;塑料中空格子板生產(chǎn)線面世[N];中國化工報(bào);2009年

3 公煬;太陽能微電腦自動(dòng)灌溉系統(tǒng)[N];中國水利報(bào);2003年

4 陳茂春;噴灌機(jī)常見故障的排除[N];山東科技報(bào);2006年

5 陳茂春;噴灌機(jī)常見故障排除[N];湖南科技報(bào);2006年

6 唐亞楠;節(jié)能減排任重道遠(yuǎn)[N];中國信息報(bào);2009年

7 趙其恒 馬學(xué)良;滴灌的推廣前景與市場需求[N];中國水利報(bào);2003年

8 劉江峰;鼻子又干又癢為哪般[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2004年

9 錢錄慶;噴灌機(jī)常見故障[N];廣東科技報(bào);2003年

10 本報(bào)記者 姜范;能源清潔不再是夢[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李光;液壓集成塊集成化智能化設(shè)計(jì)理論與方法[D];天津大學(xué);2012年

2 李勇;粘彈性聚合物熔體流動(dòng)和擠出脹大的數(shù)值模擬研究[D];華東理工大學(xué);2012年

3 李利;液壓集成塊智能優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D];大連理工大學(xué);2002年

4 胡桂林;質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)傳遞現(xiàn)象的數(shù)值模擬[D];浙江大學(xué);2003年

5 張宏;基于管網(wǎng)液流特性仿真的液壓集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2007年

6 王永安;液壓集成塊性能評估系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 劉萬輝;液壓集成塊CAD/CAM集成系統(tǒng)理論與開發(fā)技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

8 曹宇寧;液壓集成塊智能校驗(yàn)系統(tǒng)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2009年

9 高衛(wèi)國;液壓集成塊設(shè)計(jì)過程建模理論、方法及應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2007年

10 馮毅;液壓集成塊人機(jī)結(jié)合智能虛擬設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔡保全;某裝備液壓集成塊流道液流特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2011年

2 汪建波;船舶錨機(jī)液壓集成塊設(shè)計(jì)研究[D];大連海事大學(xué);2010年

3 趙歡歡;堿性固體聚合物水電解槽流道模擬與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 梁雪艷;大功率LED液冷散熱系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2012年

5 丹宇;丁胞流道內(nèi)流動(dòng)傳熱的數(shù)值模擬研究[D];重慶大學(xué);2004年

6 滿順;基于數(shù)值模擬的微注射成型彎流道充填分析[D];鄭州大學(xué);2010年

7 李鵬;嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)捏合塊流道流場分析[D];北京化工大學(xué);2000年

8 徐建偉;自然平衡流道中剪切誘導(dǎo)非平衡流動(dòng)的CAE分析[D];鄭州大學(xué);2010年

9 劉玲;液壓集成塊CAPP系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2007年

10 胡玉仙;基于FLUENT軟件的泵站進(jìn)出水流道流動(dòng)模擬研究[D];武漢大學(xué);2004年

本文編號：2132457