插装式溢流阀流体自激振荡仿真研究

【摘要】 插装式溢流阀被广泛的应用在挖掘机等工程机械中,经常需要面对高压大流速的工况,再加上其通常被安装在具有凹腔的流道结构中,很容易产生流体自激振荡现象,针对这种现象进行了仿真研究。首先对插装阀阀口凹腔建立简化的几何结构,划分局部加密的网格,然后使用RNG模式的'-e模型和Cupled算法对插装阀阀口流动进行可压缩的、流动-压力耦合的仿真,对插装阀阀口流动特性进行研究。对仿真结果进行后处理,发现在125m/s的流速环境中,有璇涡从凹腔前壁周期性地脱落,通过璇涡脱落频率估算自激振荡主频,与Rossitei•半经验频率公式领测值进行对比,仿真结果与领测值基本一致。同时通过在凹腔底部设置监测器监测压力信号,发现腔底存在伴随涡流发生的压力脉动现象,腔底压力波动频率与估算的自激振荡主频非常接近,在一定程度上说明流体自激振荡导致的凹腔内质量传递,同时也能诱发凹腔的压力脉动。