间隙密封液压缸的UDF有限元分析

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1、2015年2月机床与液压Feb．2015第43卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．03．047问隙密封液压缸的UDF有限元分析周文驰，傅连东，苏杰(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：应用Fluent软件中的UDF方法，对间隙密封伺服液压缸进行动态仿真，并通过编程对温度、压力与液压油黏度之间的关系进行定义．分析了活塞周期运动过程中，温黏，压黏对液压缸间隙流场的影响。结果表明：间隙流场中流体的平均温度逐

2、渐升高使得黏度发生变化：温度升高时，液压油黏度降低，流体阻力减小，液压降减小，反之液压降增大；黏度不断降低，间隙泄漏量会不断升高，但泄漏量增加的速度会逐渐变慢，最终达到一种稳定的状态；当黏度变化时，间隙流场内壁面壁面摩擦力大小随时问逐渐增大，当液压缸运行到一定时间，内壁面壁面摩擦力大小都将趋于稳定状态。关键词：UDF；黏度；间隙密封；温度；压力；摩擦力；泄漏量中图分类号：TH164文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)3-179-3UDFFiniteElementAnalysisofSealClearanc

3、eHydraulicCylinderZH0UWenchi．FULiandong．SUJie(CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081，China)Abstract：ThemethodofUDFinFluentsoftwarewasusedforthedynamicsimulationofsealclearanceservohydrauliccylinder．Therelationshipbet

4、weentemperature，pressureandthehydraulicoilviscositywasdefinedthroughprogramming，andtheinfluenceofpistonperiodicmotion，temperatureaswellaspressureoninterstitialfluidflowofthehydrauliccylinderclearancewasanalyzed．Theresultsshowthat：theoilviscositychangeswiththeavera

5、getemperatureoffluidincreasedgradually．Therisingintemperature，thede—creaseisinhydraulicoilviscosity，thefluidresistanceandhydraulicpressurereducedaswell，oncontrary，thehydraulicpressureisincreased．Viscositydecreasescontinuously，leakageflowratewillcontinuetorise，butt

6、heincreasingofleakagespeedwillbeslowdowngradually，finallyreachedasteadystate．Whentheviscositychanges，theinterstitialfluidfieldinnerwallfrictionisincreasedgraduallyalongwithtime．Whenthehydrauliccylinderrunninguptoacertaintime，innerwallfrictionwilltendtobestablestat

7、e．Keywords：UDF；Viscosity；Sealclearance；Temperature；Pressure；Friction；Leakage0前言1UDF程序的编写随着现代工业技术的发展．泄漏问题越来越受到作为目前市场上最流行的CFD软件，Fluent不仅人们的关注_1]，为了尽可能地消除泄漏的影响，密封拥有先进的数值计算方法，具有强大的后处理能力，技术应运而生。目前．在企业中应用最广泛的密封方在世界范围里得到了广泛的应用]。该论文中的模型式是接触式密封，但这种密封方式存在易发热、寿命为一个矩形均压．所涉及的特

8、殊边界条件有：运动壁短、动态性能差等问题，已经远远不能满足高性能液面、动网格、滑移网格、动态变化压力进口、动态变压缸的性能要求。伴随着制造业的不断发展，接触密化压力出口、变黏度材料属性等。对液体的黏度影响封的种类越来越多l2]，间隙密封形式应运而生，得到较大的因素主要有温度和压力。虽然在一般情况下，了越