● 摘要
本文利用计算流体力学CFD软件FLUENT，应用 湍流模型、VOF方法、动网格、Body Force Weighted离散格式、PISO速度和压强的耦合处理方法及六面体结构网格和四面体非结构网格两种对减振器在压缩行程不同节流阀（流通阀和压缩阀）开度下活塞速度V为0.393m/s工况下的其内部流场进行了数值模拟。首先，运用UG建立流通阀和压缩阀不同开度下的减振器流体域模型，用ICEM进行网格划分，利用FLUENT分别对节流阀不同开度下的流场进行数值模拟，用ANSYS对阀片变形进行实验验证及对节流阀变形进行分析。研究了在不同的节流阀（流通阀和压缩阀）开度下减振器内部流体的流动情况，分析了活塞总成所受的力（即减振器阻尼力）、节流孔处的速度变化及节流阀上下表面平均压差，并用有限元对节流阀变形进行了计算分析。对节流阀不同开度下的减振器流域模拟结果表明，节流阀片的开度对减振器的阻尼特性有着重要的影响。在压缩行程，流通阀和压缩阀的开度越小，活塞总成上输出的力（即阻尼力）、流通阀及压缩阀上下表面平均压差及节流孔处的速度就越大。其中，流通阀上下表面平均压差对于流通阀和压缩阀较小开度变形的变化比较敏感，较大变形的变化对其的影响较小。压缩阀上下表面平均压差受流通阀开度变化影响的幅度不大，变化比较缓和；当压缩阀开度在较小范围变化时，对压缩阀上下表面平均压差的影响比较大，而开度在较大范围变化时的影响比较小。由流体分析可知，流通阀开度为0.1mm，压缩阀开度为0.03mm工况时，此工况下模拟出的阻尼力为3100N，与实验数据3040N误差为0.98%，误差较小，满足工程需要。应用此工况下流体模拟得到的数值，利用ANSYS对节流阀（压缩阀和流通阀）阀片变形进行等量厚度和接触的变形分析。