[发明专利]一种固液两相磨粒流加工挡板伺服阀喷嘴大涡数值模拟方法

摘要

本发明涉及一种固液两相磨粒流加工挡板伺服阀喷嘴大涡数值模拟方法，其具体方法如下：(1)建立挡板伺服阀喷嘴物理模型；(2)挡板伺服阀喷嘴物理模型的网格划分；(3)固液两相磨粒流参数设置；(4)流场参数的设置；(5)大涡数值模拟结果和分析；本发明方法是应用大涡数值模拟方法对固液两相流加工挡板伺服阀喷嘴进行数值模拟分析，以挡板伺服阀喷嘴小孔和侧孔为研究对象，分析磨粒流的运动规律；通过对挡板伺服阀喷嘴固液磨粒流加工的分析，获得固液两相磨粒流加工挡板伺服阀喷嘴工件的内表面质量作用规律和微切削机理。

主权项

1.一种固液两相磨粒流加工挡板伺服阀喷嘴大涡数值模拟方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)建立物理模型：根据挡板伺服阀喷嘴工件实际尺寸建立模型，从入口到出口1的长度为4mm，入口直径为Φ1mm，出口直径1为Φ0.1mm，从侧孔出口2外端到侧孔出口3外端长度为2mm，侧孔出口2和侧孔出口3的直径都是Φ0.5mm；除入口和出口外，工件流道内表面为壁面；(2)物理模型的网格划分：采用拓扑块结构进行六面体对挡板伺服阀喷嘴进行网格划分，网格质量大于0.5；(3)固液两相磨粒流参数设置：固相选用三氧化二铝，液相选用航空煤油和三乙醇胺，求解过程三乙醇胺和航空煤油假设为连续流体介质；(4)流场参数的设置：在进行磨粒流加工挡板伺服阀喷嘴大涡数值模拟前，需进行相关的流场参数设置，参数设置与实际加工条件相结合；(a)模型选择：假定固液两相磨粒流加工过程为为湍流过程，选用大涡模拟模型、固液两相流混合模型；(b)入口边界条件：选择速度入口边界条件，取消壁面滑移设置，激活能量模型；(c)出口边界条件：由于在固液两相磨粒流实际加工过程中，无法对出口的压强以及速度进行准确预估，所以设置出口边界条件为自由出口，使得大涡数值模拟切合实际；(5)大涡数值模拟结果和分析：应用大涡数值模拟方法，通过固液两相磨粒流流动特性探讨漩涡形成对固液两相磨粒流加工质量的影响，分析固液两相磨粒流加工喷嘴挡板伺服阀喷嘴的作用规律，分析大涡数值模拟固液两相磨粒流加工微切削机理。