先导平衡式高压气动比例减压阀结构设计与特性分析

【摘要】随着雾霾天气影响不断加重,石化燃料消耗量日益增加,在环境恶化和经济发展的双重压力下,氢能源作为一种理想的新的合能体能源,以其特有的性质越来越受到人们的重视。在汽车行业,氢能源汽车正在逐步发展,高压气动减压阀是氢能源汽车中的关键元件。高压化降低了减压阀的工作稳定性。为了提高稳定性,本文设计了一种先导平衡式高压气动比例减压阀,主阀采用平衡式结构,先导级采用气动半桥结构。根据减压阀的工作原理,在阐述气阻串并联理论的基础上,运用CAD软件绘制所设计高压气动减压阀的二维装配图,并介绍其结构特点与工作原理；建立高压气动减压阀的数学模型,为后面的仿真分析奠定基础；运用Fluent软件对主阀口流道进行仿真,并分析其流场特性；采用AMESim对减压阀进行静动态特性研究,分析主要参数对减压阀动态响应和稳态性能的影响,为该阀结构参数的合理选择提供了依据。通过对阀的结构设计与仿真分析得出了一些有益的结论：主阀口流场分布均匀,在很短的时间里达到稳定,在壁面直角处的涡流较小,能量损失小；所设计高压气动减压阀在不影响响应速度的前提下有好的稳定性(在0.1S后出口压力)达到稳定；增大阀芯质量、先导阀及主阀的复位弹簧刚度有利于提高减压阀的稳定性。
【作者】周慧珍；
【导师】张远深；
【作者基本信息】兰州理工大学，流体力学，2014，硕士
【关键词】先导平衡式；高压气动减压阀；气动桥路；流场仿真；特性分析；

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