液压锥阀的有限元分析及优化设计(2)

     3.计算结果分析
  (1)可看出流体通过锥阀阀口时，流速迅速增大(见图3)，压力减小(如图2、图3所示).
  (2)从图3可明显看出，除了从流人到流出的主流外，在阀腔内形成了两处漩涡流，一处位于阀座拐角处(漩涡1)，另一处位于阀心处(漩涡2),漩涡产生了能量的局部损失，因而此处出现了低压区。
  (3)理论可知，各种阀类能量损失和噪声的产生主要原因之一是漩涡的存在，因此就要通过消除或缓解漩涡的产生来提高锥阀能量利用率，降低噪声，提高使用寿命。
        

     三、锥阀的优化设计
   由于漩涡1的强度较小，对阀的性能影响较小。可以将阀腔的拐角弧形化，但考虑到加工难度和成本，意义并不大。漩涡2尺寸较大，强度较强，本文通过改变阀心的结构，来改善漩涡存在的情况。
    1.优化锥阀的有限元建模优化锥阀的有限元建模如图4所示。
      
     2.优化结果显示
   前提条件完全相同，同样采取自动网格划分，划分流体单元为.5236个，迭代了35次。流体流动状况如图5、图6所示。
    

       3.对比分析
   (1)通过图6和图3的对比，可以明显的看出优化锥阀通过在结构上消除漩涡2存在的区域，基本上消除了漩涡2，使流场分布相对稳定。
   (2)图7也明显说明了优化锥阀较一般锥阀速率变化相对平稳，以减小能量损失.
   (3)图7可定性地显现出优化锥阀压力变化较一般锥阀平稳，缓解了的压力尖角状态，从而降低了压力损失，达到优化锥阀结构性能的目的。