电磁阀动态特性的流固耦合模拟研究

摘要：

为了研究液体火箭发动机高压供气系统中电磁阀的动态特性,采用流固耦合方法对电磁阀进行数值模拟.结构采用单自由度质量弹簧阻尼动力学模型描述,纽马克算法(The Newmark Method)求解.流场控制方程为非定常Euler方程,采用弹簧近似动网格的ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian)有限体积法求解.应用新型流固界面算法,采用“虚拟挡板通气”技术实现电磁阀开启/关闭引起的流场拓扑变化.数值模拟讨论了影响电磁阀动态特性的设计因素.模拟发现,存在19％能量损耗的主阀-气缸碰撞模型相对无损耗模型使阀门开度达到稳定状态的时间缩短一半,表明碰撞模型是电磁阀动态特性的重要影响因素.

关键词：动态特性、流固耦合、界面算法、虚拟挡板、碰撞模型

所属期刊栏目：36

分类号：V434+.23(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家自然科学基金11272074;辽宁省自然科学基金201202033.

在线出版日期：2015-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：968-975