錐閥振蕩流場(chǎng)流動(dòng)噪聲增強(qiáng)機(jī)制研究.pdf

1、液壓傳動(dòng)具有功率密度高、傳輸功率大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)科技發(fā)展產(chǎn)生重要推動(dòng)作用。隨著現(xiàn)代電力技術(shù)迅猛發(fā)展以及人們對(duì)設(shè)備操作舒適性、環(huán)保性要求日益提高，給液壓傳動(dòng)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，液壓技術(shù)要取得生存與發(fā)展必須朝高能量利用效率、高壓力、大流量、低噪聲等方向發(fā)展。為提高能量利用效率，閉式系統(tǒng)是液壓技術(shù)發(fā)展的方向。錐閥具有響應(yīng)快、成本低、抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被大規(guī)模應(yīng)用于閉式系統(tǒng)中，但錐閥液動(dòng)力大，液動(dòng)力突變易引起錐閥失穩(wěn)，產(chǎn)生嚴(yán)重的振

2、動(dòng)與噪聲問(wèn)題。此前關(guān)于錐閥的研究主要基于開(kāi)式系統(tǒng)，錐閥應(yīng)用于閉式系統(tǒng)時(shí)先前被忽略的問(wèn)題可能變得非常突出。因此，為更好地設(shè)計(jì)閉式系統(tǒng)，需對(duì)錐閥固有問(wèn)題重新進(jìn)行仔細(xì)研究。本課題主要針對(duì)錐閥振蕩流場(chǎng)流動(dòng)噪聲展開(kāi)研究，希望通過(guò)本課題研究，深化人們對(duì)液壓閥噪聲的認(rèn)識(shí)，為低噪聲液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　本課題結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)量、理論分析以及數(shù)值仿真等手段，對(duì)錐閥振蕩流場(chǎng)流動(dòng)噪聲增強(qiáng)機(jī)制展開(kāi)了系統(tǒng)而深入地研究，得到了有、無(wú)空化下錐閥振動(dòng)特性隨無(wú)

3、量綱參數(shù)閥座比變化的規(guī)律，分析了空化噪聲增強(qiáng)的機(jī)制，提出空泡潰滅事件增加是錐閥振動(dòng)后空化噪聲加劇的主要原因。針對(duì)錐閥嘯叫噪聲，提出了錐閥嘯叫噪聲是射流激勵(lì)閥腔產(chǎn)生流體共振的假設(shè)，并對(duì)假設(shè)進(jìn)行了論證，結(jié)果表明錐閥中流體與聲學(xué)耦合產(chǎn)生亥姆霍茲共振是導(dǎo)致錐閥只對(duì)特定頻率噪聲信號(hào)進(jìn)行選擇性放大的原因。
　　論文的主要研究工作如下:
　　1.驗(yàn)證了錐閥振動(dòng)的機(jī)理，利用實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法分析了錐閥空化對(duì)振動(dòng)特性的影響，觀測(cè)到

4、有、無(wú)空化兩種工況下錐閥振動(dòng)特性差異隨閥座比R*的變化規(guī)律，結(jié)合錐閥中空化流流態(tài)闡述了導(dǎo)致有、無(wú)空化兩種工況下的錐閥振動(dòng)特性差異的原因。
　　2.觀測(cè)到錐閥振動(dòng)后空化噪聲增強(qiáng)的現(xiàn)象，提出錐閥振動(dòng)后空化噪聲急劇增強(qiáng)主要由空泡潰滅事件增加所導(dǎo)致的觀點(diǎn)，利用實(shí)驗(yàn)與仿真等手段揭示了振蕩流場(chǎng)中空泡潰滅事件增加的機(jī)制，指出錐閥振動(dòng)破壞了回流低壓區(qū)中固定型空化結(jié)構(gòu)，使氣核通過(guò)回流低壓區(qū)時(shí)發(fā)展成空泡的事件增加，加劇了空化程度，基于錐閥中空化現(xiàn)象產(chǎn)