袁 聪，朱丽莎，杜尊令，李 鹤,，宋锦春

(1.肇庆学院 机械与汽车工程学院，广东 肇庆 526061； 2.东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110819)

引言

在液压传动技术中，溢流阀、顺序阀等压力控制元件普遍采用锥阀结构。在系统运行期间，锥阀需要长时间承受较高的压差，容易在开口区域诱发空化，形成空化射流。由于水的黏度远小于矿物质油，水压锥阀内的空化现象普遍更加严重，并对产品性能存在重要的影响。而当前，水压技术在采矿、清洗、建筑等领域的应用愈加广泛[1-3]。通过分析水压锥阀内部空化射流的动态特性，探索空化分布规律及作用机制，能够为产品性能优化提供充足基础及科学依据。

早期关于水压锥阀的研究主要以实验手段为主。OSHIMA S等[4]通过半切模型机对不同结构的水压锥阀开展了实验研究，揭示了多种压差条件下的空化分布情况。LIU Y等[5]测量了两级式水压锥阀的流动及空化特性，分析了不同工况条件下的水压锥阀流量-压差变化趋势。LIU Y等[6]又对比了不同阀座结构水压锥阀的空化特性，证实阀座结构对水压锥阀的空化抑制能力有重要的影响。随着计算机技术的进步及流场模拟算法的发展，近年来的研究大量采用CFD方法对锥阀空化射流进行流场模拟。NIE S等[7]分析了两级式水压锥阀的压力分布，并针对空化抑制能力提出了结构参数的优化方案。LIANG J等[8]通过数值模拟方法分析了入口压力脉动对水压锥阀流量及空化特性的影响。HAN M等[9]通过流场仿真研究了水压锥阀在空化状态下的液流力变化趋势。……