花都高空作业车出租， 南沙高空作业车出租， 白云高空作业车出租     压差补偿器的流场仿真方法？     1  建立三维模型 压差补偿器阀腔内的流道模型由阀体内壁面、底座内壁面、活塞中间杆外壁面及滑阀阀芯凸肩左右侧壁面围成，本文研究了 U 形槽与 K 形槽阀口两种结构压差补偿器的流场情况。 由于滑阀内流体实际流动的复杂性，为方便数值求解，在建模前必须对实际问题进行简化，这里做出以下假设：所选用的滑阀零件之间精准配合；阀芯阀体之间没有任何缝隙，气体流动不存在泄露；滑阀内部带有角度的棱边及阀口结构均为理想结构，模型尺寸完全符合设计值。 建模时首先采用 SolidWorks 对两种滑阀分别进行参数化建模，这样便于对阀口开度进行修改，之后将模型导入 ANSYS DM 中进行流道抽取，由于流道模型关于中心面对称，为便于观察流道模型内部流场情况及提高数值计算的效率，将模型沿中心面剖开，之后的仿真计算取半剖结构。 展示了简化的 U 形槽阀口滑阀流道模型，气体由上侧入口进入阀腔，经过 U 形槽阀口减压调节后进入右侧阀最后由出口流出，阀的入口与出口之间的方向夹角为直角。 

 

 

        2  网格划分 针对滑阀式压差补偿器进行流场数值研究时，需要对求解域进行离散化，将其分解成适量的求解单元，具体操作就是网格划分。网格可划为结构网格或者非结构网格。本文中，由于压差补偿器内部有很多带尖角及角度棱边的结构，而且会分析小阀口开度的流场情况，更加容易出现不规则流道结构，所以这里使用非结构化网格划分。另外在阀口附近由于压力及速度变化很大，为保证计算准确，需对此处进行网格细化。 本文所用网格划分软件为 ANSYS Meshing，整体采用 Patch Independent 四面体网格划分算法，采用 Refinement 功能对阀口处进行局部网格细化。尺寸控制函数选择Proximity and Curvature，该函数可以使用曲度和近似尺寸功能自动细化关键区域的网格。为便于后续进行网格质量检验，Mesh Metric 设定为 Skewness。为获得更高质量的网格，Relevance  Center 以及 Smoothing 设为 Fine 及 High。图 3.2 为图 3.1 中的 U 形槽阀口滑阀流道模型网格划分结果，网格划分后为便于后续仿真设置网格边界为：inlet、outlet 及symmetry。 

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     3  初始假设及设定边界条件：网格模型导入 Fluent 后需对流体及边界条件做出一些假设： 

   （1）  流体介质为空气，属性设置为理想气体，粘性系数选择适用于可压缩流动的Sutherland 公式，其他属性参数采用默认值； 

  （2）  流场为单向流，求解器采用 Pressure Based，忽略气体自身重力； 

  （3）  阀内气体流动状态设定为湍流流动，湍流模型采用 RNG k-ε 模型； 

 （4）  气体流动情况视为绝热定常情况下的粘性流动； 

 （5）  采用进口压力及出口压力边界条件，进口压力设为 0.7MPa，出口压力设为0.2MPa，默认操作压力及温度设置；

 

 （6）  压差补偿器内壁面采用标准壁面函数，壁面边界无滑移； 

 （7）  采用 SIMPLE 流场求解算法，设置各系数的残差曲线收敛精度为 1e-3。 

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