内嵌微小热电偶的液压阀口温度分布实验及数值分析

• 作者: 陈乾鹏 冀宏 赵晶 闵为 郑直
• 来源期刊: 华南理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 液压阀口 节流升温 微小热电偶 温度分布 数值分析
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 流体动力与机电控制工程|Fluid Power & Mechatronic Control Engineering
• 页码范围: 120-130
• 页数: 11页
• 分类号: TH137
• 语种: 中文
• DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.200610

摘要

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.