2D阀先导级气穴特性的可视化实验

作     者：黄程威 陆倩倩 张瑶 HUANG Cheng-wei;LU Qian-qian;ZHANG Yao

作者机构：浙大城市学院工程学院浙江杭州310015 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2024年第48卷第4期

页      面：124-132页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：浙江省自然科学基金(LQ19E050018) 

主　　题：2D阀 先导级 气穴现象 可视化实验 

摘      要：二维(2D)阀的阀芯具有周向转动和轴向移动的2个自由度,可实现先导控制和功率放大。其先导级阀口因节流会产生气穴,引起阀芯振动并伴有噪声,直接影响阀的稳定性。为研究2D阀先导级处气穴现象及其影响因素,开发了一套可视化实验装置,结合两相流仿真研究,验证了气穴现象与阀口开度、敏感腔体积、节流口形状、入口压力关系密切。结果表明:2D阀先导级高压节流口处的气体体积随阀口开度的增加而减少,直至消失;随入口压力增加,气体体积的变化近似呈线性增长趋势;随着敏感腔体积的增大而显著增加,平均增长速度达62%,且气体分布变得不规则;矩形节流口比弓形节流口处的气穴受入口压力等因素的影响较大,弓形节流口在入口压力增加时,气体体积增量仅为矩形的8%;同时发现,随着气体在感受通道内的扩散,气体边界从最初的类矩形变成多段不规则形状。