液压阀口、薄壁小孔流量，经典公式、Amesim、SOLIDWORKS Flow Simulation计算比较

zhaozhihui · 发表于 2024-10-16 11:54:37

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本帖最后由 zhaozhihui 于 2024-10-16 11:54 编辑

因为要计算液压阀口流量和开度，分别用经典公式、Amesim、Flow Simulation进行了计算、互相验证。
SOLIDWORKS工程数据库中没有液压油选项，使用水进行计算，按照自动最细网格划分，手动再调细网格后，电脑性能不足以计算；经典公式中介质的密度改成水的密度，公式计算与黏度无关；Amesim中介质的密度改成水的密度，计算结果与黏度基本无关。
Amesim和经典公式计算的结果比较统一，Amesim计算的流量和压差的关系也符合经典公式中流量与压力开放成正比的规律（q=Cd·W·x·(2·Δp/ρ)^0.5）。
Spool 批处理.png

Flow Simulation计算的差异比较大，流量在480L/min时，与计算结果接近，流量差异越大，计算结果差异也越大，不符合经典公式中流量与压力开放成正比的规律。
参数比较.png

后来又用薄壁小孔流量和压差的关系进行验证。
同样，Amesim和经典公式计算的结果比较统一，Amesim计算的流量和压差的关系也符合经典公式中流量与压力开放成正比的规律。
Orifice 批处理.png

同样，Flow Simulation计算的差异比较大，流量在6L/min时，与计算结果接近，流量差异越大，计算结果差异也越大，不符合经典公式中流量与压力开放成正比的规律。
参数比较.png

SOLIDWORKS Flow Simulation计算差异可能是因为：
1. SOLIDWORKS网格划分影响计算；
2. 计算流量的跨度大，跨越了层流和紊流的状态，已经不符合经典公式的适用工况。

计算中的经典公式Excel表格，Amesim、SOLIDWORKS Flow Simulation模型文件一并奉上，请有有液压阀设计经验的大神不吝指教！

Spool.part1.rar (2 MB, 下载次数: 23)

marxbat · 发表于 2024-10-18 09:28:42

谢谢分享经典公式Excel档。

寂静天花板 · 发表于 2024-12-2 10:55:30

Simcenter Amesim 与专门的流体仿真软件（如 solidworks flowsimulation 等）在流体仿真方面的主要区别在于它们所采用的方法和适用场景。
Amesim:
主要基于一维系统级建模，使用集总参数模型来描述流体元件及其相互作用。
适用于对整个系统的整体性能进行评估，能够快速搭建模型并进行仿真分析。
适合于初步设计阶段，用于快速迭代和概念验证。

由于是一维建模，所需的计算资源相对较少，仿真时间较短。
适合于快速原型设计和多方案比较。

solidworks flowsimulation:
通常采用三维计算流体力学 (CFD) 方法，提供详细的流场信息，包括速度分布、压力分布以及温度分布等。
适用于需要精确了解局部流体现象的情况，例如湍流、边界层分离或复杂几何形状中的流动特性。
适合于详细设计阶段，当需要深入理解特定区域的流体行为时使用。

需要大量的计算资源，尤其是对于复杂的三维模型和高精度的网格划分。
仿真时间较长，但可以提供更为精细的结果。

zhaozhihui · 发表于 2024-12-2 12:54:18

寂静天花板发表于 2024-12-2 10:55" N6 }. m& n% e5 H; B0 ]
Simcenter Amesim 与专门的流体仿真软件（如 solidworks flowsimulation 等）在流体仿真方面的主要区别在于 ...

谢谢回复

确实使用Amesim比Flowsimulation计算快很多。
也就是在详细计算阀口流量的问题上，使用Flowsimulation的结果更接近实际情况？

rgui001 · 发表于 2025-3-22 13:38:59

谢谢分享公式，抽空研究下

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