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本课题的研究目的主要是通过PIV实验系统研究流场分布和ANSYS软件对节流阀流场进行分析、优化节流阀阀体结构，从而提高节流阀的性能。节流阀的结构原理图1.1如下：
图1.1温控节流阀结构图
1.2 文献综述
1.2 课题陈述
1.2.1 研究内容
本课题研究的主要内容是节流阀流场的实验分析和理论模拟。实验目的是通过节流阀流场效果图对节流阀结构进行优化，最终得到流场均匀、流阻特性更小的节流阀结构。
1、实验分析：节流阀流场的PIV实验分析，本课题用的是北京立方天地科技有限公司的MicroVec粒子图像测速（ PIV ） 系统，目的是得到节流阀的流场图，然后利用PIV系统内的软件对流场结果进行分析，最终得到流场的速度矢量图。
2、理论模拟：通过ANSYS模拟节流阀流场分布情况，观察理论速度、压力、流场等分布云图，了解节流阀流场的规律和特点。
3、改进节流阀阀体结构。依据Seyed Ehsan Rafiee等人的研究成果，预期优化阀芯结构，有些参考价值。
1.2.2 研究方案
1、阅读相关文献，了解实验原理、PIV系统和ANSYS软件。
2、节流阀实验与PIV技术相结合，设定PIV系统的工作频率，分别测量节流阀不同开度和全开情况下不同流速的工况下的流场图。实验结束后得到精度很高的流场分析图（精度误差小于0.1像素），真实反映节流阀内部流场。
3、对节流阀进行建模，通过ANSYS软件对节流阀的边界条件（节流阀入口和出口的流速、压力、流量，节流阀内部流道壁面条件）进行设定，分别模拟不同开度、流速（同研究方案2）情况下的流场，得到节流阀内部流场、速度、压力分布图，分析结果，得到最优结果并与实验结果进行比较，验证理论模拟的可行性。
4、根据以上结果优化节流阀结构，然后再进行理论模拟，将优化后的结构同优化前的模拟结果进行比较、验证。
1.3 预期创新点
1、本实验采用了PIV实验系统；将实验分析与ANSYS理论模拟的结合起来，验证了ANSYS理论模拟的可行性。在查阅相关文献时没有发现有关节流阀与PIV的实验，也没有直接将理论与实验很好的结合起来，这是第一个创新点。
2、节流阀结构优化，本课题的最终目的是对节流阀结构的优化，得到流阻特性更好的节流阀结构。
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