基于CFD的壓電驅動精密流量閥流場仿真分析.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，在航空航天、生物工程、醫(yī)療器械等領域，對其控制系統也提出了體積更小、重童更輕、降低能耗、提高性能的要求，因此對超高壓、微流量精密控制系統的研究尤為重要。但在傳統的流量控制閥研究領域，原有的閥芯驅動器很難滿足需要。從而加快了對新的微流體驅動控制系統的研究并已有所成效。在智能材料領域，壓電陶瓷由于具有位移控制精度高、力輸出明顯、響應快、功耗小和便于數字化等優(yōu)點被廣泛應用于閥芯的驅動。本文以壓電陶^作作為驅動元件，利用壓電陶瓷

2、的逆壓電效應產生的微位移來驅動閥芯運動，從而實現對流量陶的精密控制來進行研。
　　隨著三維建模軟件的成熟和計算機技術的應用的迅速發(fā)展,利用數值計算方法來研究閥內部流體的流場分布己經能夠取得很好的效果。本文利用三維建校軟件建立閥的整體結構和閥內流體橫型,運用前處現軟仲對流體模型進行網格劃分，選用 CFD軟件對間的內部流場進行了仿真分析。
　　首先，通過對不同閥芯半錐角和不同閥芯直徑的流體模型進行流場仿真，得到了不同條件下的流場

3、參數和流場分布規(guī)律，比較分析流體縱面的流場壓力云圖、速度矢量圖、湍動能云圖、跡線流量圖的變化情況，確定了閥芯的半錐角和直經的數值。然后，根據閥內部流體的流場仿真結果，對閥的結構進行改進，分祈比較改進前后的流場參數和流場分布狀況，有效的改善了流場的分布狀態(tài)和部分參數，提高了閥的使用壽命。
　　最后,對相同閥芯開口度不同進出口壓差時的流場進行分析比較，得到了進出門壓差對閥內流場參數和分布的影響規(guī)律，為壓電驅動精密流量閥的結構設計改進和