路灯车单体泵燃油系统流场仿真模型     肇庆路灯车出租, 肇庆租赁路灯车, 肇庆路灯车价格  单体泵燃油系统电磁机液仿真模型主要包括电磁模块和燃油流动模块，在压缩供油过程中，控制阀芯的快速关闭是决定供油特性的关键，所电磁模块占主导作用。但在泄压过程，电磁力逐渐消失，阀芯在液压的作用下打开阀口，控制阀的流动能力是泄压过程的关键。本章建立了泄压过程的三维流场模型，分析了泄压过程流场相关参数。在泄压过程中，阀枝的开启使得阀杆与阀套之间形成一个流通通道，使得高低压油路连通，故流场的高压边界是逐渐下降的。本章采用一维软件ＡＭＥＳｉｍ和三维软件Ｆｌｕｅｎｔ结合仿真的方法实现了此过程。首先从一维单体泵燃油系统模型的控制阀模块提取高压管道的压力曲线，从柱塞泵模块提取柱塞运动的速度曲线。将两组曲线动态链接至流场计算，计算得到单体泉燃油系统控制阀开启过程中流场变化。阀芯和柱塞的运动采用动网格技术来实现。

    单体泵燃油系统电磁控制阀结构示意图，主要由电磁阀、运动闽芯、高低压油道、弹黃、行程止挡等组成，燃油系统泄压过程电磁控制阀动作如下:  １－电磁阀；２－弹黃：３－运动阀口；４－低压油道；５－行程止挡：６－高压油道；此控制阀为常开阀，ＥＣＵ控制电磁阀状态，ＥＣＵ使电磁阀通电后阀拉在电磁力、弹黃力、静压力以及液动力的作用下保持平衡，关闭控制阀。高低压油路被截断。当电磁阀断电时，电磁力逐渐减小，阀芯在弹黃力的推动下打开控制阀，并维持在开肩状态，此时高低压管道连通，高压油道燃油由此通道回流进低压油道。离压油腔以及喷油器喷嘴油压力降低，喷嘴落座，泄压过程结束。

     单体泵内部流场的瞬态仿真是指控制阀阀芯和柱塞在—定的速度运动时，对流场的数值模拟。

      阀芯运动控制方程的建立,   为了简三实际燃油流动的复杂性，本文作出如下假设：（１）不考虑重力场和在垂直方向的压差；（２）密封性能良好，在阀体、阀口和阀座间没有燃油泄漏；（３）流体通过阀腔是绝热过程；（4）流体流过控制阀阀口后，没有＂惯性收缩＂；（5）流体通过阀腔没有相态变化。控制阀打开的时候，燃油从高压油道Ｗ较高速度流向控制阀腔的低压出口，在控制阀腔的阀日处，燃油的流动方向和流速均出现急剧变化，同时造成阀总动量的急剧改变，因此，阀芯会受到燃油的附加作用为。取阀芯为研究对象，向左为正，根据对阀芯的受力分析，可得出阀芯的运动方程。

     单体泉燃油系统流场仿真模型   ，ｑ为燃油动为粘度；Ｕ为阀芯的瞬时速度；为阀口开度。Ｆ（ｘ）为弹黃力，阀口打开过程中是回位弹黃，且弹黃和阀芯位移紧密相关。为弹黃预紧力，Ｋ为弹黃刚度。则弹黃力表达式为：为液压力，为静压力在阀芯表面的划分： 为瞬态液动为，参照可得到瞬态液动力的表达式，Ｌ为阻尼长度；Ｐ为流体燃油密度（ｋｇ／ｍ３）。流经控制阀流体的流率为：ｇ脚＝心似面＾（５－６）式中，Ｇ／为流量系数，Ａｐ为高压油道与低压油道压差。阀口的过流面积，０为出日射流角；将流量公式（５－６）求导并带入式（５－５）可以得到,  所以阀粒受力的微分方程：

      三维流场有限元模型的建立及网格划分（１）３Ｄ模型建立,    本文利用ＵＧ软件根据某型号单体式喷油泵燃油系统建立控制阀腔和柱塞腔的燃油流道内部流场几何模型。然后将三维模型导入到ＡＮＳＹＳＩＣＥＭ中进行网格划分。 本文中对模型采用混合网格（即结构三网格和非结构三网格结合的方式）进行网格划分。单体泵泄压过程三维流场模型网格，流场模型截面网格。柱塞腔为规则的几何体，且柱塞的运动为简单的纵向运动，故高压管道和柱塞腔采用结构三六面体网格，流体区域内形成了均匀网格，网格生成的速度快，质量也高。控制阀腔为复杂的不规则几何体，采用非结构三四面体网格。为了保证仿真结果的可靠性和准确性，对压力、速度梯度变化较大的阀口处进行局部网格加密，阀口处网格的最大尺寸选定为０５，其截面网格。为保证四面体六面体网格结合处的顺利过渡，阀腔与高压管道过渡曲面进行局部加密，最大尺寸为２，过渡曲面。在本文的模型中，模型的等角度扭曲率为０．７５６。采用了网格独立性分析找到了在保证计算准确性的基础上减小ＣＰＵ总时间所需的网格精度。此模型总网格数８８．６万。

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    边界条件的设定,  本文燃油为可压缩燃油。对泄庙过程（即控制阀开启过程）流场进行瞬态仿真时，由于燃油从高压油道流入低压油腔，故控制阀的高压油道设置为压力边界条件。ＡＭＥＳｉｍ软件一维单体泵模型中供油过程高压油道压力曲线以及柱塞速度曲线。本章提取５．６９－６．４９ｍｓ过程（阀芯开启阶段）的压力值。用ＵＤＦ户自定义程序将高压入口压力曲线及柱塞运动速度曲线分别连接到Ｆｌｕｅｎｔ流场仿真中，作为数值仿真计算时压力入日和运动边界条件设定值。阀芯运动方式也通过ＵＤＦ来描述，阀芯的打开过程主要依靠弹黃力和液压力的综合作用，运动服从牛顿第二定律。

     对于压力和速度的销合，本模型采用选择ＳＩＭＰＬＥ压力分离式求解算法。在所有的分离式算中，ＳＩＭＩＬＥ算法其稳健性被广泛运用于ＣＦＤ计算中ｎｏ－Ｗ。这种分离式求解算法优于锅合式求解算法，锅合式求解算法用稱合的方式同时求解控制方程，前者比后者更节约存储空间，因此更适应本模型中极多的网格数。并且ＳＩＭＰＬＥ算法在松弛因子（可速收敛）下允许更高的压力校正口。本文采用ｒｅａｌｉｚａｂｌｅＡ－ｅ端流模型仿真计算单体泵燃油系统泄压过程。近壁面采用标准壁面。由于一阶迎风差分格式的数值稳定性较好，本文采用了其作为空间离散三方法。近壁区流动采用标准壁面函数法求解，流体与壁面接触的边界为静止壁面。解的收敛性用残差曲线判断，最大残差ＭＡＸ应小于１．０Ｅ－３，平均残差ＲＭＳ小于１．０Ｅ－４。

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