高压管道的缝隙有限元分析

2016-08-23 by:CAE仿真在线来源:互联网

高压管道的缝隙有限元分析

高压管道有限元分析计算上部配合间隙中的压力分布分为两个步骤。首先,将缝隙入口处的边界条件 p=150 MPa,v=vti和缝隙出口处(控制腔)的边界条件 p=30 MPa(泄流背压),v=vto带入式(5)求出K1,再由式(5)就可以计算上部配合间隙中由高压油道端流向控制腔的压力分布,即工况2中配合间隙中压力分布。然后将已知压力作为初始条件,计算控制腔燃油压力升高到最大值150 MPa后,在压差作用从控制腔到高压油道端的缝隙中燃油压力分布,即工况1中配合间隙中的压力分布。

在两个工况中,下部配合间隙中压力变化的边界条件与上部控制腔未蓄积压力时的情况相似,缝隙入口处的边界条件为 p=150 MPa,v=vdi,缝隙出口处的边界条件为 p=30 MPa,v=vdo。p为缝隙中燃油压力; p为缝隙圆周面的燃油平均压力;p0为配合面出口处燃油压力;ρ为燃油密度;h为缝隙宽度;η为燃油动力粘度;ρ0为表压等于0、温度为35℃时燃油的密度;h0为表压等于0时的缝隙宽度;η0为表压等于0、温度为35℃时燃油的动力粘度;CK为控制活塞速度;RK为控制活塞半径;K1为积分常数;vti和vto分别为上部配合面入口处和出口处的v坐标;vdi和vdo分别为下部配合面入口处和出口处的v坐标。

两种工况下整体的应力和变形情况相似,不同之处在于,工况1下,喷油器体控制活塞腔和控制活塞上部变形较大,由于喷油器体在结构上不完全对称,加之这时喷油器控制腔内油压最高,控制活塞和喷油器体配合缝隙中燃油压力较大,所以配合间隙均匀性较差;工况2下,配合间隙均匀性较好,但喷油器体与控制阀座配合部位的变形较大,原因是工况1中控制腔内较高的燃油压力部分平衡了喷油器体受到的电磁阀紧帽压紧力,而工况2下压紧力作用突出。由于篇幅的限制,对工况1的计算结果进行具体有限元分析。

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