液壓錐閥的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(2)

     3.計算結(jié)果分析
  (1)可看出流體通過錐閥閥口時，流速迅速增大(見圖3)，壓力減小(如圖2、圖3所示).
  (2)從圖3可明顯看出，除了從流人到流出的主流外，在閥腔內(nèi)形成了兩處漩渦流，一處位于閥座拐角處(漩渦1)，另一處位于閥心處(漩渦2),漩渦產(chǎn)生了能量的局部損失，因而此處出現(xiàn)了低壓區(qū)。
  (3)理論可知，各種閥類能量損失和噪聲的產(chǎn)生主要原因之一是漩渦的存在，因此就要通過消除或緩解漩渦的產(chǎn)生來提高錐閥能量利用率，降低噪聲，提高使用壽命。
        

     三、錐閥的優(yōu)化設(shè)計
   由于漩渦1的強度較小，對閥的性能影響較小。可以將閥腔的拐角弧形化，但考慮到加工難度和成本，意義并不大。漩渦2尺寸較大，強度較強，本文通過改變閥心的結(jié)構(gòu)，來改善漩渦存在的情況。
    1.優(yōu)化錐閥的有限元建模優(yōu)化錐閥的有限元建模如圖4所示。
      
     2.優(yōu)化結(jié)果顯示
   前提條件完全相同，同樣采取自動網(wǎng)格劃分，劃分流體單元為.5236個，迭代了35次。流體流動狀況如圖5、圖6所示。
    

       3.對比分析
   (1)通過圖6和圖3的對比，可以明顯的看出優(yōu)化錐閥通過在結(jié)構(gòu)上消除漩渦2存在的區(qū)域，基本上消除了漩渦2，使流場分布相對穩(wěn)定。
   (2)圖7也明顯說明了優(yōu)化錐閥較一般錐閥速率變化相對平穩(wěn)，以減小能量損失.
   (3)圖7可定性地顯現(xiàn)出優(yōu)化錐閥壓力變化較一般錐閥平穩(wěn)，緩解了的壓力尖角狀態(tài)，從而降低了壓力損失，達到優(yōu)化錐閥結(jié)構(gòu)性能的目的。