机床与液压

作者：华剑，王婧宇，程荫，李美求

单位：长江大学机械工程学院;长江大学机械结构强度与振动研究所；长江大学机械工程学院;长江大学机械结构强度与振动研究所；中石化四机石油机械有限公司；长江大学机械工程学院;长江大学机械结构强度与振动研究所

关键词：节流阀;流场仿真;气动噪声;响应面法;结构优化

基金：江苏省海洋及陆上油气井口设备工程技术研究中心开放基金项目（DS2020012-1）

为解决外笼套式节流阀在生产过程中产生的高噪声问题，采用大涡模拟对外笼套式节流阀流场进行模拟计算。 从流场特征角度分析气动噪声产生的机制，并基于此提出结构改进方法。通过Box-Behnken响应面设计，以改进结构的孔径、孔数和孔长为优化变量，以监测点总声压级为优化目标，开展降噪结构优化设计。结果表明：节流孔结构突变使流体介质在阀门下游形成多尺度多样化复杂流动，结构改进后流场内压力和速度脉动减小，湍化程度降低，具有二次节流和降噪效果；孔径的变化对监测点总声压级响应值的影响最为明显；对应流道模型的数值模拟结果与系统预测响应值之间的误差为1.19%，验证了BBD响应面法优化结果的可靠性；优化后节流阀总声压级下降了13.1 dB，达到了预期的降噪目的。

来源：2024年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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