华南理工大学学报(自然科学版)

作者：陈乾鹏, 冀宏, 赵晶, 等

单位：兰州理工大学 能源与动力工程学院∥甘肃省液压气动工程技术研究中心，甘肃 兰州 730050

关键词：液压阀口,节流升温,微小热电偶,温度分布,数值分析

基金：国家自然科学基金资助项目 ( 51575254) ; 兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划项目

液压阀口节流升温不仅会造成能量损失，而且会引发热变形，造成滑阀滞卡，影响液压机械的稳定性甚至安全性。深入研究阀口温度分布是准确预测热变形的前提。本研究将微小热电偶嵌入简化的平面阀口，测量了阀口开度 x 在 1 ～ 3 mm、入口压力 pin在 0. 5 ～ 3. 0 MPa 范围内、阀口节流过程中的壁面温度分布。实验表明: 阀口节流升温速度随压差增大而增大，x = 2 mm，pin = 3. 0 MPa 时，初始升温速度可达到 0. 79℃ /min;节流作用下的阀口温度分布不均匀，阀口开度较小时温度梯度对压差较为敏感，x =1 mm、pin = 3. 0 MPa 时，阀口壁面的最大温差可达到 7. 86 ℃ ; 阀口尖角部位通常会产生明显的局部高温，在 3. 0 MPa 下升温 110 min 可达到 72. 9 ℃，但是在大开度或大压差情况下，阀口竖直壁面亦会产生局部高温。针对这一现象，结合 ANSYS Fluent 软件中的 Fluid-solid-heat coupling 模块和 Mixture 多相流模型进行了综合分析，结果表明涡流和空化对阀口壁面的温度分布具有显著影响。

来源：2021年第2期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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