超高频气动电磁阀气-电-热复杂耦合特性研究

超高频气动电磁阀由于其高频开关的工作方式，气体流动持续处于非稳定状态，其中电磁场、气体流场、以及温度场形成了复杂的耦合关系作用于电磁阀机械本体，对阀的性能具有决定性的影响。本项目将以电磁学、气体动力学、传热学等多学科交叉理论研究为基础，建立其电-气-热多场耦合模型，运用CFD流场仿真软件和ANSYS有限元分析软件相结合的数值仿真技术深入分析该阀在多场作用下的复杂耦合特性。同时，以创新的基于电磁铁电感变化检测的阀芯高频动态位移检测技术和基于等温容器与层流快速流量计相结合的瞬态流量测量方法作为实验手段，修正并验证电磁阀多场耦合模型。课题的研究可望首次对超高频气动元件工作过程中电-气-热复杂耦合特性作出准确描述，奠定其动态特性分析及优化设计的理论基础，实现我国在大流量、高性能的超高频气动电磁阀研究领域决定性的突破。