Using Steady Flow Force for Unstable Valve Design: Modeling and Experiments / Yuan, Quinghui in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005)  

Public ISBD [article]  inTransactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 451-462 p. Titre : Using Steady Flow Force for Unstable Valve Design: Modeling and Experiments Titre original : Employer la Force de Flux Stationnaire pour la Conception Instable de Valve : Modelèle et Expériences Type de document : texte imprimé Auteurs : Yuan, Quinghui, Auteur ; Li, Perry Y., Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 451-462 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electrohydraulic valves Unstable Damping length Steady flow force Viscosity Non-metering flux Computational fluid dynamics (CCD) Spool agility Valves électrohydrauliques instables Atténuation de la longueur Force stationnaire Viscosité dynamique liquide informatique Non-régulateuse Agilité bobine Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In single stage electrohydraulic valves, solenoid actuators are usually used to stroke the main spools directly. They are cheaper and more reliable than multistage valves. Their use, however, is restricted to low bandwidth and flow rate applications due to the limitation of the solenoid actuators. Our research focuses on alleviating the need for large and expensive solenoids in single stage valves by advantageously using fluid flow forces. For example, in a previous paper, we proposed to improve spool agility by inducting unstable transient flow forces by the use of negative damping lenghts. In the present paper, how study flow forces can be manipulated to improve spool agility is examined through fundamental momentum analysis, CFD analysis, and experimental studies. Particulary, it is found that two often ignored components_viscosity effect and non-metering momentum flux have strong influence on steady flow force, whereas for negative damping lengths, viscosity has the tendency to reduce steady flow forces. Also, by slightly modifying the non-metering port geometry, the non-metering flux can also be manipulated to reduce steady flow force. Therefore, both transient and steady flw forces can be used to improve the agility of single stage electrohydraulic valves. Experimental results confirm the contributions of both transient and steady flow force in improving spool agility. Dans des valves électrohydrauliques d'étape simple, des déclencheurs de solénoïde sont habituellement utilisés pour frotter les bobines principales directement. Ils sont meilleur marché et plus fiables que les valves à plusieurs étages. Leur utilisation, cependant, est limitée à la basse largeur de bande et aux applications de débit dues à la limitation des déclencheurs de solénoïde. Nos foyers de recherches sur alléger le besoin de grands et chers solénoïdes dans des valves simples d'étape en employant avantageusement les forces de flux de fluide. Par exemple, dans un papier précédent, nous avons proposé d'améliorer l'agilité de bobine en installant les forces instables d'écouement transitoire par l'utilisation des lenghts d'atténuation négatifs. Dans le papier actuel, comment des forces d'écoulement d'étude peuvent être manoeuvrées pour s'améliorer l'agilité de bobine est examinée par l'analyse fondamentale d'élan, l'analyse de CFD, et les études expérimentales. Particulary, on le constate que l'effet souvent ignoré du components_viscosity deux et le flux non-régulateur d'élan ont l'influence forte sur la force de flux stationnaire, tandis que pour le négatif atténuant des longueurs, la viscosité a la tendance de réduire des forces de flux stationnaire. En outre, en modifiant légèrement la géométrie gauche non-régulateuse, le flux non-régulateur peut également être manoeuvré pour réduire la force de flux stationnaire. Par conséquent, des forces passagères et régulières de flw peuvent être employées pour améliorer l'agilité des valves électrohydrauliques d'étape simple. Les résultats expérimentaux confirment les contributions de la force de flux passager et stationnaire en améliorant l'agilité de bobine. En ligne : pli@me.umn.edu [article] Using Steady Flow Force for Unstable Valve Design: Modeling and Experiments = Employer la Force de Flux Stationnaire pour la Conception Instable de Valve : Modelèle et Expériences [texte imprimé] / Yuan, Quinghui, Auteur ; Li, Perry Y., Auteur . - 2006 . - 451-462 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 451-462 p. Mots-clés : Electrohydraulic valves Unstable Damping length Steady flow force Viscosity Non-metering flux Computational fluid dynamics (CCD) Spool agility Valves électrohydrauliques instables Atténuation de la longueur Force stationnaire Viscosité dynamique liquide informatique Non-régulateuse Agilité bobine Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In single stage electrohydraulic valves, solenoid actuators are usually used to stroke the main spools directly. They are cheaper and more reliable than multistage valves. Their use, however, is restricted to low bandwidth and flow rate applications due to the limitation of the solenoid actuators. Our research focuses on alleviating the need for large and expensive solenoids in single stage valves by advantageously using fluid flow forces. For example, in a previous paper, we proposed to improve spool agility by inducting unstable transient flow forces by the use of negative damping lenghts. In the present paper, how study flow forces can be manipulated to improve spool agility is examined through fundamental momentum analysis, CFD analysis, and experimental studies. Particulary, it is found that two often ignored components_viscosity effect and non-metering momentum flux have strong influence on steady flow force, whereas for negative damping lengths, viscosity has the tendency to reduce steady flow forces. Also, by slightly modifying the non-metering port geometry, the non-metering flux can also be manipulated to reduce steady flow force. Therefore, both transient and steady flw forces can be used to improve the agility of single stage electrohydraulic valves. Experimental results confirm the contributions of both transient and steady flow force in improving spool agility. Dans des valves électrohydrauliques d'étape simple, des déclencheurs de solénoïde sont habituellement utilisés pour frotter les bobines principales directement. Ils sont meilleur marché et plus fiables que les valves à plusieurs étages. Leur utilisation, cependant, est limitée à la basse largeur de bande et aux applications de débit dues à la limitation des déclencheurs de solénoïde. Nos foyers de recherches sur alléger le besoin de grands et chers solénoïdes dans des valves simples d'étape en employant avantageusement les forces de flux de fluide. Par exemple, dans un papier précédent, nous avons proposé d'améliorer l'agilité de bobine en installant les forces instables d'écouement transitoire par l'utilisation des lenghts d'atténuation négatifs. Dans le papier actuel, comment des forces d'écoulement d'étude peuvent être manoeuvrées pour s'améliorer l'agilité de bobine est examinée par l'analyse fondamentale d'élan, l'analyse de CFD, et les études expérimentales. Particulary, on le constate que l'effet souvent ignoré du components_viscosity deux et le flux non-régulateur d'élan ont l'influence forte sur la force de flux stationnaire, tandis que pour le négatif atténuant des longueurs, la viscosité a la tendance de réduire des forces de flux stationnaire. En outre, en modifiant légèrement la géométrie gauche non-régulateuse, le flux non-régulateur peut également être manoeuvré pour réduire la force de flux stationnaire. Par conséquent, des forces passagères et régulières de flw peuvent être employées pour améliorer l'agilité des valves électrohydrauliques d'étape simple. Les résultats expérimentaux confirment les contributions de la force de flux passager et stationnaire en améliorant l'agilité de bobine. En ligne : pli@me.umn.edu

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