基于CFD的机械随动调节高度控制阀数值仿真 被引量：1

1

作者 周耀兵 严伊豪 +1 位作者 高隆隆 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2024年第2期184-188,共5页

机械随动调节高度控制阀是列车悬挂控制装置的核心部件,其性能的好坏直接影响系统能否稳定工作。在设计过程中,采用CFD对其进行仿真计算,通过对其流场特性的分析,可以验证其流量特性是否满足系统需求。针对机械随动调节高度控制阀内部... 机械随动调节高度控制阀是列车悬挂控制装置的核心部件,其性能的好坏直接影响系统能否稳定工作。在设计过程中,采用CFD对其进行仿真计算,通过对其流场特性的分析,可以验证其流量特性是否满足系统需求。针对机械随动调节高度控制阀内部气体流动特性,建立了机械随动调节高度控制阀流场仿真模型,利用Fluent分析了机械随动调节高度控制阀阀口在不同开度下的流场特性,研究结果为机械随动调节高度控制阀流量性能指标试验提供理论支撑。 展开更多

关键词 CFD 机械随动调节高度控制阀 流场 数值模拟

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大通径气动截止阀启闭过程流动特性研究及低噪声优化 被引量：14

2

作者 徐文涛 吴川 +2 位作者 高隆隆 卢超 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2020年第1期15-20,共6页

截止阀的流动特性是反映其工作性能的重要指标,目前这方面的仿真研究多集中于三维稳态和二维瞬态分析。建立了截止阀阀芯启闭过程流道动网格模型,采用网格光顺及局部重构的方法对大通径气动截止阀的启闭过程进行三维瞬态数值仿真,分析... 截止阀的流动特性是反映其工作性能的重要指标,目前这方面的仿真研究多集中于三维稳态和二维瞬态分析。建立了截止阀阀芯启闭过程流道动网格模型,采用网格光顺及局部重构的方法对大通径气动截止阀的启闭过程进行三维瞬态数值仿真,分析速度、压力、湍流动能等流场参数的动态变化规律。同时,根据瞬态仿真结果,将阀口的锥面倒圆并设计了一种安装在出口处的导流挡板,仿真结果表明优化后的平均声功率级降低了10 dB左右,有效降低了截止阀内部气流噪声的声功率级。为改善大通径气动截止阀的流体噪声提供了参考。 展开更多

关键词 截止阀 动网格 三维瞬态分析 流体噪声 优化设计

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大减压比高压气动比例减压阀阻尼孔耦合特性仿真研究 被引量：12

3

作者 储景瑞 高隆隆 +1 位作者 何文凯 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2020年第2期9-14,共6页

设计了一种大减压比高压气动比例减压阀,采用先导控制方式,通过调节比例电磁铁推力控制减压阀输出压力。通过进气阀芯与先导阀芯联动,调节进入控制腔气量,从而控制主阀芯开度,调整主阀芯节流作用,最终控制减压阀输出压力,达到输出压力... 设计了一种大减压比高压气动比例减压阀,采用先导控制方式,通过调节比例电磁铁推力控制减压阀输出压力。通过进气阀芯与先导阀芯联动,调节进入控制腔气量,从而控制主阀芯开度,调整主阀芯节流作用,最终控制减压阀输出压力,达到输出压力与电磁铁推力动态平衡。控制腔的压力受控制腔进气阻尼孔大小、排气阻尼孔大小及进气阀开度影响。为此,建立了该比例减压阀的动力学及热力学数学模型,根据动力学及热力学数学模型搭建比例减压阀系统仿真模型,通过数值仿真分析主阀芯控制腔进气、排气阻尼孔参数与进气阀芯开度间耦合特性对该比例减压阀输出压力的影响,进一步优化该比例减压阀结构,提高减压阀输出压力控制精度及响应速度。本研究对同类型高压气动减压阀优化设计及输出压力控制性能的提高提供一定参考。 展开更多

关键词 高压气动 比例减压阀 阻尼孔 参数耦合 数值仿真

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高压气动系统负载容腔压力伺服控制仿真研究 被引量：11

4

作者 何文凯 陈紫轩 +3 位作者 张轶 高隆隆 张迪嘉 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2019年第12期22-27,共6页

为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求,设计了高压气动压力伺服控制系统,并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型,包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传... 为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求,设计了高压气动压力伺服控制系统,并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型,包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传递函数与流量方程、负载容腔压力变化与排气流量方程等子模型,并设计了反馈线性化PID控制器。基于MATLAB/Simulink平台建立了高压气动系统仿真模型,仿真研究了高压气瓶容积与初始气源压力、负载容腔排气孔通径等参数对系统负载压力控制性能的影响规律。研究结果为该系统的优化设计与实验研究提供重要理论依据。 展开更多

关键词 高压气动系统 高压电-气伺服阀 伺服控制 反馈线性化PID

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迷宫流道流阻特性研究与优化设计 被引量：1

5

作者 高原 甘润林 +3 位作者 任甲辉 赵祉昕 高隆隆 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2024年第10期117-127,共11页

迷宫流道流阻特性的设计是迷宫式调节阀实现节流减压的关键。然而,迷宫流道结构较为复杂,流动介质中的沉积物易导致迷宫流道堵塞,影响节流减压性能。对迷宫流道的流阻性能和抗堵塞性能进行研究,分析不同结构迷宫流道的流场与颗粒运移规... 迷宫流道流阻特性的设计是迷宫式调节阀实现节流减压的关键。然而,迷宫流道结构较为复杂,流动介质中的沉积物易导致迷宫流道堵塞,影响节流减压性能。对迷宫流道的流阻性能和抗堵塞性能进行研究,分析不同结构迷宫流道的流场与颗粒运移规律,并优选特斯拉形作为基础迷宫流道结构。通过正交试验设计,阐明了特斯拉形流道结构参数与流阻系数、颗粒通过时间之间的影响关系,并建立多元非线性回归模型。采用基于NSGA-II的多目标优化算法,以流阻系数最大、颗粒通过时间最小为优化目标进行高流阻低堵塞迷宫流道优化设计。结果表明:特斯拉形迷宫流道宽度和深度的减小可以增大流阻系数,出口段长度的减小可以降低颗粒通过时间;优化后特斯拉形迷宫流道流阻系数提高了55.3%,颗粒通过时间降低了1.58%,有效的提升了流阻特性和抗堵塞性能。 展开更多

关键词 迷宫流道 流阻特性 抗堵塞 数值模拟 多目标优化

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防波板连杆机构启闭过程动态优化设计

6

作者 王闻航 储景瑞 +2 位作者 卢超 陈伟 杨钢 《液压与气动》 北大核心 2024年第1期165-171,共7页

随着潜航器功能的复杂化,其内部可用空间高度紧张,可携带的能源受到极大的限制。为减少潜航器防波板启闭机构能源消耗及空间尺寸,针对防波板启闭机构开展了受力状态分析,基于Fluent仿真分析了防波板开启过程中所受的水动力,得到防波板... 随着潜航器功能的复杂化,其内部可用空间高度紧张,可携带的能源受到极大的限制。为减少潜航器防波板启闭机构能源消耗及空间尺寸,针对防波板启闭机构开展了受力状态分析,基于Fluent仿真分析了防波板开启过程中所受的水动力,得到防波板水动力-开度函数,由此搭建了防波板启闭机构ADAMS动力学模型,基于控制变量法分析了不同结构参数条件下,防波板启闭全过程所需驱动力矩的变化规律,得出了使得防波板启闭全过程驱动力矩较小的结构参数。结果表明:采用优化结构参数后,其最大驱动力矩减小为8.812 kN·m,较现有结构最大驱动力矩(17.934 kN·m)减少了50.86%,优化效果较为显著。工作综合考虑了防波板启闭全过程中的动态受力情况,并优化得出了防波板启闭全过程驱动力矩均较小的结构参数,该方法对同类结构的全过程动态设计有借鉴意义。 展开更多

关键词 防波板机构 FLUENT ADAMS 动态优化设计

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高精度文氏管调节阀流量特性仿真及试验

7

作者 孟令秀 张睿超 +1 位作者 高杰浩 高隆隆 《液压与气动》 北大核心 2024年第8期146-153,共8页

文氏管调节阀作为流量控制系统的核心组件,其流量特性对系统控制精度及稳定性具有决定性影响。研究了文氏管调节阀的流量特性,采用包络线法对阀芯型面进行了优化设计,并对优化设计结果进行了CFD仿真分析和试验验证。结果表明:抛物面型... 文氏管调节阀作为流量控制系统的核心组件,其流量特性对系统控制精度及稳定性具有决定性影响。研究了文氏管调节阀的流量特性,采用包络线法对阀芯型面进行了优化设计,并对优化设计结果进行了CFD仿真分析和试验验证。结果表明:抛物面型阀芯可实现调节阀通流面积与阀芯位移之间的线性变化;在出入口压比为0.5的工况下,CFD仿真模拟和调节阀水介质流量特性试验均验证了调节阀位移-流量曲线具有极高线性度,进一步说明了抛物面型阀芯设计准确有效。同时,通过可视化试验图像可知,由于空化流动状态发生改变,调节阀阀芯位移较小时流量系数曲线会出现剧烈波动。 展开更多

关键词 文氏管调节阀 仿真模拟 空化流动 流量特性 可视化试验

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基于AMESim的柱形壳体横摇试验系统建模与仿真研究 被引量：1

8

作者 魏振东 杨钢 +1 位作者 杨武 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2015年第8期114-118,共5页

以某柱形壳体的横摇装置为研究对象,在实验室条件下模拟高海情时,壳体以大角度横摇的试验要求,设计了多组并联液压系统驱动的横摇装置。为使系统易于实现,减小系统功率,提出了一种逐步加载的驱动方式;为了有效减小系统压力冲击,采用了... 以某柱形壳体的横摇装置为研究对象,在实验室条件下模拟高海情时,壳体以大角度横摇的试验要求,设计了多组并联液压系统驱动的横摇装置。为使系统易于实现,减小系统功率,提出了一种逐步加载的驱动方式;为了有效减小系统压力冲击,采用了位置和速度的双闭环控制策略。在AMESim中搭建液压系统模型并进行仿真分析。仿真结果显示,系统运行平稳,性能达到设计要求,为壳体大角度横摇台架的搭建提供了理论指导。 展开更多

关键词 壳体 液压系统 横摇 逐步加载 AMESIM 仿真

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自适应渐进结构优化法的调节阀结构研究 被引量：5

9

作者 唐腾飞 高隆隆 +2 位作者 廖利辉 习毅 李宝仁 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期466-470,共5页

传统渐进结构优化法的参数删除率和进化率保持固定,降低了优化过程收敛速度和结构稳定性.文中通过构造一种基于罚值选择与结构信息的参数自适应算法,使得参数随优化迭代过程进行而变化.分析典型算例结果,合适选择罚值的参数自适应渐进... 传统渐进结构优化法的参数删除率和进化率保持固定,降低了优化过程收敛速度和结构稳定性.文中通过构造一种基于罚值选择与结构信息的参数自适应算法,使得参数随优化迭代过程进行而变化.分析典型算例结果,合适选择罚值的参数自适应渐进结构优化方法解决了传统渐进结构优化方法中参数固定且难以选择的问题,提高了优化过程中优化速度与结构稳定性.将此方法应用于调节阀设计,优化后调节阀刚度提高10%,说明参数自适应渐进结构优化方法可高效拓展至三维结构优化,并为阀门类结构设计提供参考. 展开更多

关键词 渐进结构优化方法 参数自适应 结构拓扑优化 调节阀

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全回转舵桨液压系统回转抖动控制方法探析 被引量：2

10

作者 武哲 李宝仁 +1 位作者 杨钢 高隆隆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期180-186,共7页

针对全回转舵桨液压系统出现的回转抖动现象,基于AMESim搭建了含平衡阀的回转液压系统仿真模型,详细分析了平衡阀的最大节流流量、阀芯行程-通流面积特性对其动态特性的影响。结果表明:平衡阀控制压力的周期性波动会导致阀芯位置、通流... 针对全回转舵桨液压系统出现的回转抖动现象,基于AMESim搭建了含平衡阀的回转液压系统仿真模型,详细分析了平衡阀的最大节流流量、阀芯行程-通流面积特性对其动态特性的影响。结果表明:平衡阀控制压力的周期性波动会导致阀芯位置、通流面积的波动,是含平衡阀系统发生回转抖动现象的根本原因;当CB系列平衡阀的最大节流流量略小于或者等于系统设计流量时,回转动作更容易获得较好的平稳性;当含平衡阀系统的设计流量小于平衡阀最大节流流量时,CB系列平衡阀的通流面积梯度越大则回转抖动越严重,反之回转动作越平稳,所以全节流型平衡阀更容易获得平稳性,但这是以损耗回转速度为代价的;MBE*改进型平衡阀阀芯的有效行程大,有效地降低了通流面积对阀芯行程的敏感度,不仅在系统流量较小时能够获得良好的稳定性,而且在设计流量较大时仍能保持较低的压力损失。 展开更多

关键词 全回转舵桨 平衡阀 回转抖动 控制方法

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串联囊式衰减器脉动抑制性能的高精度计算方法 被引量：4

11

作者 习毅 李宝仁 +3 位作者 张迪嘉 刘文 邬李兵 潘玉明 《液压与气动》 北大核心 2023年第3期100-107,共8页

提出了串联囊式衰减器压力脉动抑制性能的高精度计算方法,解决了现有模型理论计算结果和实验结果误差较大的问题;新方法建模过程中考虑了开有狭长椭圆小孔的微穿孔板声阻抗对脉动抑制性能的影响,并在考虑末端声学修正的基础上计算了不... 提出了串联囊式衰减器压力脉动抑制性能的高精度计算方法,解决了现有模型理论计算结果和实验结果误差较大的问题;新方法建模过程中考虑了开有狭长椭圆小孔的微穿孔板声阻抗对脉动抑制性能的影响,并在考虑末端声学修正的基础上计算了不同孔形微穿孔板的声阻抗,研究了微穿孔板主要设计参数对脉动抑制性能的影响规律。结果表明:采用该方法得到的计算结果和实验结果的一致性更高、精度更高;含椭圆小孔微穿孔板的厚度、缝隙宽度及穿孔率对衰减器的压力脉动抑制性能有较大影响。 展开更多

关键词 压力脉动 衰减器 声阻抗 传递损失 微穿孔板

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