阀芯旋转式高速开关阀的气穴特性研究

来源：机床与液压杂志2022年第13期北京时间：

作者：陈震，王鹤，阎宇，丰健，高有山

单位：太原理工大学；太原理工大学；太原理工大学；太原理工大学；太原科技大学机械工程学院

摘要：提出一种阀芯旋转式高速开关阀，通过阀芯旋转实现高速开关，突破阀芯往复运动结构对开关频率的限制。在此基础上，建立阀内流体模型，利用Fluent软件对不同运动和结构参数下阀口的气穴现象进行数值模拟及量化分析。结果表明：气穴现象主要发生在靠近阀芯沟槽一侧，随旋转角度的增加而减小；气穴范围和气相体积分数的下降速度随出口压力的增加而增大，当出口压力为5 MPa时，气相体积分数迅速下降并在旋转角度为3°时趋于0；改变占空比，气穴未有明显变化；增大阀口流道的倾斜角度，气穴抑制效果显著，可提高输出流量的稳定性。

关键词：高速开关阀;气穴;占空比;出口压力

基金资助：国家自然科学基金项目（51805350；51875381）；中国博士后科学基金项目（2019M651073）