某液压锥阀内泄漏流场和空化噪声分析

摘要

液压锥阀内泄漏检测困难，且内泄漏时阀内流体的压力和速度梯度会剧烈变化而诱发严重的空化现象，引起空化噪声，因此，探究液压锥阀内泄漏诱发的噪声特性对锥阀内泄漏声学检测与评估具有重要意义。基于Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型和宽频噪声模型，建立锥阀内泄漏的数值分析模型，分析不同泄漏间隙和不同压力工况下锥阀内流场的空化及其诱导噪声，探究泄漏间隙、压力工况对空化噪声的影响规律。研究结果表明：在相同泄漏间隙下，随着入口压力的增加，空化区域逐渐扩大，内泄漏声场的最大声功率级随之增大，声场的高噪声区域逐渐向阀尾部移动；在同一入口压力下，随着泄漏间隙的增大，空化的区域逐渐变小，内泄漏声场的最大声功率级先增大后减小；当泄漏间隙达到0.4 mm时，随着入口压力的增大，阀尾出现游离型空化现象。研究结果揭示了锥阀在不同工况下内泄漏时空化噪声的演变趋势，可为液压锥阀的泄漏检测提供参考。

关键词

液压锥阀 / 空化 / 噪声 / 泄漏 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金项目(52375260);; 教育部产学合作协同育人项目(220702696273543);; 武汉市知识创新专项(2023010201020408)