Optimización de la Linealidad del Flujo en Pequeñas Aberturas de Válvula de Estrangulación Proporcional de Dos Vías de Alta Presión y Gran Flujo
Autores: Wang, Baosheng; Yang, Liu; Gao, Tianxiong; Meng, Qingxin; Xiao, Shouwen; Ai, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de la Linealidad del Flujo en Pequeñas Aberturas de Válvula de Estrangulación Proporcional de Dos Vías de Alta Presión y Gran Flujo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Linealidad del flujo
Válvula de mariposa proporcional
Estructura de la válvula principal
Desplazamiento del émbolo
Orificio de mariposa
Método de prueba ortogonal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Como componente clave de la máquina de fundición a presión, la linealidad del flujo de la válvula de estrangulación proporcional de alta presión y gran flujo es un factor crítico que afecta la precisión de inyección en aperturas bajas. Sin embargo, bajo las estructuras de válvula principal existentes, la linealidad del flujo es típicamente no lineal. Para abordar este problema, este documento presenta una estructura de válvula principal diseñada para mejorar la linealidad del flujo en aperturas bajas. En primer lugar, se explica el principio de funcionamiento de la válvula de estrangulación proporcional y se calcula la relación entre la tasa de flujo y el desplazamiento del vástago. En segundo lugar, se desarrolla un modelo de elementos finitos del campo de flujo de la válvula principal de la válvula de estrangulación proporcional. Se examina el impacto de cuatro estructuras principales del vástago en la linealidad del flujo y se propone un pequeño orificio de estrangulación rectangular redondeado. En tercer lugar, se optimiza el tamaño del orificio del vástago utilizando un método de prueba ortogonal, y se investiga la tendencia de cómo los tamaños de orificio de diferentes estructuras influyen en la linealidad del flujo. Finalmente, se fabrica un prototipo de válvula y se verifica experimentalmente la efectividad de la optimización. Los resultados del diseño y la optimización de la válvula de estrangulación proporcionan orientación para trabajos futuros.
Descripción
Como componente clave de la máquina de fundición a presión, la linealidad del flujo de la válvula de estrangulación proporcional de alta presión y gran flujo es un factor crítico que afecta la precisión de inyección en aperturas bajas. Sin embargo, bajo las estructuras de válvula principal existentes, la linealidad del flujo es típicamente no lineal. Para abordar este problema, este documento presenta una estructura de válvula principal diseñada para mejorar la linealidad del flujo en aperturas bajas. En primer lugar, se explica el principio de funcionamiento de la válvula de estrangulación proporcional y se calcula la relación entre la tasa de flujo y el desplazamiento del vástago. En segundo lugar, se desarrolla un modelo de elementos finitos del campo de flujo de la válvula principal de la válvula de estrangulación proporcional. Se examina el impacto de cuatro estructuras principales del vástago en la linealidad del flujo y se propone un pequeño orificio de estrangulación rectangular redondeado. En tercer lugar, se optimiza el tamaño del orificio del vástago utilizando un método de prueba ortogonal, y se investiga la tendencia de cómo los tamaños de orificio de diferentes estructuras influyen en la linealidad del flujo. Finalmente, se fabrica un prototipo de válvula y se verifica experimentalmente la efectividad de la optimización. Los resultados del diseño y la optimización de la válvula de estrangulación proporcionan orientación para trabajos futuros.