فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

شیرهای کنترل مسیر تناسبی با پاسخ سریع، نقش موثری در بهبود کارایی سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی، در ماشین‌های کشاورزی، دارند. با این حال، تغییر وضعیت سریع این شیرها، موجب بروز پدیده‌های گذرای نامطلوبی، در سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی می‌شود که پایداری و بازده‌ی انرژی در آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این پژوهش، با رویکرد عددی، تاثیر زمان تغییر وضعیت (۲ و ۲۰ms) و شعاع انحنای برآمدگی‌های جزء متحرک اسپولی شکل (۰، ۲، ۴ و ۶μm)، بر مشخصه‌های عملکردی شیر کنترل مسیر تناسبی با پاسخ سریع، در حالت‌های پایا و گذرا، بررسی گردید. بدین‌منظور، یک مدل سه‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی، با بهره‌گیری از شبکه متحرک و مدل آشفتگی k-ε استاندارد، توسعه داده شد. برای اعتبارسنجی مدل عددی، طراحی و ساخت یک سامانه‌ی انتقال توان هیدرولیکی، به منظور اندازه‌گیری مشخصه‌های عملکردی شیر کنترل مسیر، انجام گرفت. مقایسه‌ی نتایج عددی و تجربی نشان داد که، اختلاف میان آن‌ها در حالت پایا، کمتر از ۵ درصد و در حالت گذرا، کمتر از ۶ درصد است. همچنین، با کاهش زمان تغییر وضعیت شیر، از ۲۰ به ms۲، میانگین دبی روغن عبوری، 8/19 درصد کاهش و نیروی موردنیاز برای تغییر وضعیت، 8/29 درصد، افزایش یافت. علاوه ‌بر این، ایجاد شعاع انحنای 2μm، در برآمدگی‌های جزء متحرک اسپولی شکل، موجب افزایش 3/7 درصدی دبی روغن عبوری و کاهش 2/9 درصدی نیروی لازم برای تغییر وضعیت شیر تناسبی، در حالت پایا، شد. در حالت گذرا نیز، این اصلاح هندسی، باعث افزایش 3/15 درصدی دبی و کاهش 4/13 درصدی نیروی لازم برای تغییر وضعیت شیر تناسبی، گردید.