液压与气动平衡阀内气穴现象的研究高红傅新11地il告2（1.浙江大学流体传动及控制国家重点，阀体的模型是把阀沿中心轴线切开，如a所示，并用有机玻璃A覆盖，以便于通过窗口B观察阀内的气穴现象。b示出阀体的剖面。阀芯的模型也是沿中心轴线切开，如c所示阀芯的结构示出。平衡阀阀口的结构示意图，b为流场计算区域，阀口开度平衡阀阀口的结构示意图及流场计算区域4网格划分与边界条件网格划分采用三角形单元生成非结构化网络。阀口附近和壁面，网格分布加密，以更好地反映该区域的流动情况。

　　边界条件按实验条件给定，进口压力为4 16MPa出口压力0. 411MPa.假设壁是绝热的，在流体与壁之间没有热交换。

　　5实验结果与数值计算结果的比较与分析示出可视化实验中照相机拍到的气穴现象的照片。a示出无气穴的照片，b示出有气穴现象的照片，可以看出阀口附近气穴现象很严重。

　　示出阀口附近气穴流场计算结果，阀口开度h为1.2mm，a示出静态压力等值分布，b示出析出气体体积比等值线分布。从比较计算结果，可以得出析出气体体积比高的区域对应压力图中阀口附近的低压区。从比较计算结果和实验结果可以看出，实验观察到的气穴发生区域与计算结果中析出气体体积比较高的区域基本一致。因此，RNGk-e湍流模式和多相流技术相结合能够有效地模拟阀口附近的气穴流场。对于阀口及阀内流道的低噪声优化设计提供理论依据。

　　a）无气穴的照片b丨有气穴的照片照相机拍到气体的气穴照片6结论（1）计算得到的气穴区域与实验观察到的气穴区域基本吻合，表明RNGk-e湍流模式和多相流技术相结合能够有效地模拟阀口附近的气穴发生区域。

　　（2）计算结果同时表明：低压区对应气体体积比高的气穴区域。因此，在低噪声阀的设计中，通过结构改进，减小低压区，抑制气穴的发生，从而降低气穴噪声。