往复泵具有排出压力高、自吸能力强、效率高、流量恒定的优点,在输送如高粘度、易燃易爆、有腐蚀性液体时有显著的优势,广泛应用于石油化工、冶炼、舰船军工等领域。在往复泵的工作过程中进出口单向阀的阀芯以较高的频率和速度回落至阀座,在高频的冲击载荷作用下,阀芯及阀座易被破坏,甚至易引起严重事故。为了研究阀芯运动规律,提升阀的可靠性。本研究针对在不同弹簧刚度、预紧力、限位器高度及连杆比等工况参数情况下,对泵阀运动的瞬态特性进行分析,本文主要工作如下:1.为实现对往复泵阀芯运动瞬态特性的精确分析,将阀芯的运动分析与阀隙流场的数值模拟进行耦合,依据阀隙的流场分析、阀芯受力及运动分析得到阀芯的运动规律;由动网格技术实现阀芯运动区域网格的动态更新。2.针对在不同弹簧刚度系数、预紧力情况下,结合动网格技术和UDF方法对阀芯运动的瞬态特性进行模拟,得到不同工况参数下的阀芯运动状态,分析弹簧刚度系数、预紧力对升程的影响,分析表明:弹簧刚度及预紧力越大,阀的升程就越小,阀隙处水力损失增大,泵的水力效率及吸入性能降低;随着弹簧刚度及预紧力增大,阀芯的滞后高度降低,泵的容积效率提高,弹簧刚度及预紧力对容积效率的影响与其对水力效率及吸入性能的影响相互制约。3.研究限位器高度对阀芯滞后特性以及阀芯对限位器冲击载荷的影响,分析表明:随着限位器高度逐渐增大,阀芯的滞后高度呈现先减小后增大的趋势,其取值存在最优取值范围;限位器高度越大,阀芯对限位器的冲击载荷越小;阀内流动涡量较大的区域主要集中在阀芯与阀座间隙附近,在相同流量点,随着限位器高度的增大,间隙区域涡量强度逐渐减小。4.对柱塞运动与阀芯运动进行耦合分析,研究弹簧刚度及预紧力与阀座所受冲击载荷及阀芯滞后特性的关系、柱塞工作面的压力变化规律等,分析表明:弹簧刚度及预紧力对阀座撞击作用及阀芯滞后角的影响与其对阀芯滞后高度的影响规律基本一致;在排出行程中,随着弹簧刚度或预紧力的增大柱塞工作面压力随之增大,在吸入行程中,随着弹簧刚度及预紧力的增大柱塞工作面压力随之减小;弹簧刚度越大,相同的排出压力及流量条件下需要做功越大,阀隙处产生的水力损失越大;准确地模拟了吸入阀及排出阀的关闭滞后特性。