气动往复专用阀设计开题报告(3)
主喷嘴形状尺寸的具体设计过程为：首先根据材料性能选定合适的喷嘴流速，为实现附壁，流速一般大于30m/s；接着确定深宽比，根据实验排量和流速确定喷嘴截面积，结合深宽比即可确定喷嘴宽度W；由W 根据经验设计导流段L 及收缩段形状和尺寸。
（2）控制道b1：
控制道是输送具有一定能量的控制流使射流进行切换的通道。对于较窄的控制道需要切换压力较高，反之，控制道较宽，切换压力较低，但由于控制道直接与工作室相通，太宽会使射流的附壁作用减弱，降低元件的稳定性。本次实验中的控制道宽度选用经验值0.3～0.5W。
（3）位差D：
位差是主喷嘴侧壁与下部倾斜侧壁之间的最小距离。位差的存在，使得射流依附的壁面发生不连续变化，由于卷吸作用，附壁射流会在此处产生一个漩涡。某种程度上，位差越大，漩涡也会越大。大的漩涡造成射流两侧较大的压力差，这可以提高附壁射流的稳定性；另一方面，较大的漩涡会使射流附壁侧产生较大的能量损耗，使得压力恢复系数减小，所以，位差不宜过大。同时，过小的位差会造成射流两侧压力差不足，使得射流附壁稳定性降低，稍受干扰就会发生切换，所以位差也不宜过小。研究表明，D 的取值介于0.3～0.6W 时效果较好。本次实验选用了上述经验值。
（4）侧壁倾角α
侧壁倾角是倾斜侧壁与工作腔对称轴之间的夹角。倾角过小会使主射流卷吸流体量减少，射流两侧压力差较小，造成附壁射流偏转半径增大。这时，射流会经过较长的一段距离后才与壁面接触，而分流劈理论上最好放置在射流附壁点下方某一位置处，详细讨论见下文。射流附壁点的下移也会导致分流劈位置的下移，进而使整个元件变得瘦长。从保证元件的通用性方面考虑，这样是不合适的。另一方面，倾角过大会使射流扩散趋势增强，主射流可能与壁面发生脱离。参考前人设计经验，一般选取α为12°，这个角度是从自由射流扩散情况得出的。这样可以使元件工作腔布局比较统一，且较好的保持附壁射流稳定性。
（5）输出道b2
假如主喷嘴形成的射流不发生扩散，那么当射流到达输出道时仍然会保持原有宽度。这种情况下，输出道尺寸应当和主喷嘴尺寸一致，这样就可以保证输出射流获得最大的动量。输出道过宽或过窄都会引起不必要的能量损失，使压力恢复系数降低。但是，射流离开喷嘴进入宽大的工作腔，截面的突然变化不可避免会使射流发生扩散。当射流到达输出道时，其宽度已经变大。为了适用这种变化，输出道进口尺寸需要比主喷嘴宽度稍大，经验取值为1.1～1.5W。输出道两侧壁可以平行，使入口与出口尺寸一致；也可稍有倾斜，使出口稍稍增大，目的在于适应射流自身的扩散，尽量减少能量损失。
3.2.3 盖板及底板的设计
盖板与底板的形状尺寸与中板密切相关，中板的形状就是其余两板的形状。为加工方便，将控制回流道都加工于底板上，回流道的直径由回流量确定。盖板厚度与中板相同，以方便下料。与中板上各个输入输出孔对应，在盖板上开出5 个管螺纹孔。考虑输入输出流量的差异，将排空孔所对应的输出孔尺寸加大，如图3-3和图3-4所示：
图3-3射流元件底板
图3-4射流元件盖板
3.2.4 附件的选用
元件拟使用 4 根φ6 螺栓组装在一起，根据实验压力和元件纵剖面积，计算每根螺栓的内应力。据此选择螺栓材料。在本文实验条件下，普通碳钢螺栓即可满足使用要求。
3.3往复回路设计
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