Отметим, что построение ведется от точки входа жидкости в гидроблок до точки ее слива из предохранительного клапана, т.е. захватываются каналы гидроблока и часть гидрозамка, через которые проходит эмульсия. Далее будет показано построение модели клапана при поднятии мембраны на 1,7 мм. Для других значений высоты поднятия мембраны модель перестраивается заново.
Производим построение всех необходимых цилиндрических каналов гидроблока и предохранительного клапана как показано на рис. 3.30.
Рис. 3.30. Построение цилиндрических каналов модели
Строим все площади клапана которые в последствии будем вращать. Для этого производим построение линий и создаем из них площади.
MM: Preprocessor> Modeling – Create > Areas> Arbitrary>By Lines- создаем площадь ограниченную линиями. Выделяем курсором линии и нажимаем [ОК]. Получится картинка представленная на рис. 3.31.
.
Рис. 3.31. Построение плоскостей модели для вращения
MM: Preprocessor> Operate> Extrude> -Areas- AboutAxis– Вращаем построенные поверхности вокруг оси. Выбираем поверхности и нажимаем [ОК], выбираем ось вращения, [ОК].Получится картинка представленная на рис. 3.32.
Рис. 3.31. Модель клапана без каналов гидроблока
Далее производим построение каналов гидроблока и получаем модель предохранительного клапана показанную на рис.3.32.
MM: Preprocessor> Operate>Booleans>Add- Volumes- Объединяем все имеющиеся объемы. Нажимаем кнопку Select All.
Далее аналогично как в пункте 3.3.1 производим построение пружины гидроблока. Внутренний диаметр пружины 7 мм, диаметр сечения прутка 1,5 мм. Шаг витков 4 мм.
Рис. 3.32. Окончательная модель клапана
3.4.2 Создание конечно-элементной модели клапана
Для этого используем диалоговое окно MeshTool, в котором находятся основные команды для создания сетки. Это окно вызывается по следующему пути: MM: Preprocessor>MeshTool…
SizeControls: Global [Set] – задаём глобальный размер ребра элементов. В диалоговом окне в поле SIZE введём 0.001 и нажмём [OK].
[Mesh] [PickAll]- создание сетки конечных элементов для всех объемов.
Так как в модели имеются узкие проходные сечения, а величина сетки относительно велика, необходимо произвести измельчение элементов. Можно обойтись и без этой операции, задав изначально мелкую сетку (0,0005), но время расчета при этом увеличится в четыре раза. Как показали опыты в обоих случаях результат расчета примерно одинаков, поэтому мы обойдемся лишь измельчением сетки.
Refineat: – в раскрывающемся списке выбираем elementsи нажимаем кнопку Refineдля измельчения элементов. Курсором выделяем правую центральную часть клапана где имеются узкие проходные сечения и нажимаем [OK]. В появившемся окне выбираем 1 (Minimal), [ОК].
После всех этих операций получим картинку представленную на рис. 3.33.
Рис. 3.33. Сетка конечных элементов
3.4.3 Задание свойств жидкости и параметров расчета
Свойства жидкости задаются такае же как в пункте 3.1.3. Скорости на входе и выходе вычисляются по формулам:
м/с
м/с
где Q- расход жидкости, м3/с;
Sвх (Sвых)- площадь сечения входного (выходного) канала, м2;
rвх (rвых)- радиус входного (выходного) канала, м.
На стенках трубопроводов действует гипотеза полного прилипания, т.е. скорость равна нулю.
MM: Preprocessor>FLOTRAN Set Up>Fluid Properties…- нажимаем [ОК]. В появившемся окне задаем плотность среды density = 985 и вязкость viscoity=0.02955, нажимаем [ОК].
Будем производить расчет гидравлических потерь для трех значений высоты поднятия мембраны: h1 = 0,5мм; h2 = 1мм; h3 = 1,7мм. Поэтому и давление на входе гидроблока для каждого случая будет свое.
Все необходимые для расчета параметры приведены в табл. 3.4.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.