平衡阀内气穴现象的研究

针对平衡阀内的气穴流动，采用半剖平衡阀模型，运用流动可视化实验装置观察了平衡阀阀口附近气穴的发生状态。并将RNGk－ε湍流模式与多相流技术相结合，应用于平衡阀阀口气空流场的数值模拟。计算了二维对称气穴流场的速度、压力及气体体积比分布，获得了气穴流场的分布信息，与实验结果比较，吻合良好，表明RNGk－ε湍流模型能有效地描述平衡阀等液压元件的阀口气穴流动。     

锥阀阀口气穴流场的数值模拟与试验研究

采用NNGk-ε湍流模型数值模拟了锥阀阀口的气穴流动。运用工业纤维镜与高速摄像机等组成流场可视化试验系统,多方位地观察了阀口附近的气穴现象,对其进行数字图像处理后,获得了气穴流场的分布信息,与仿真结果比较,吻合良好,表明RNGk-ε湍流模型能有效地描述锥阀等液压元件的阀口气穴流动。同时采用涡流式位移传感器、激光位移器和数字应变测量仪等构成的检测系统,研究了气穴流场诱发的阀体与阀芯振动。     

液压阀内高速流场仿真与实验分析

利用湍流模型及计算流体动力学(CFD)技术对液压阀流场内部流动情况进行了数值模拟,针对阀口附近压力梯度大、速度突变的特点,通过对该区的流体速度、压力分布及气穴噪声情况进行分析,结果得到了实验验证。发现由于流线转折和流体脱离而产生的低压区以及旋涡流动是阀内气穴(噪声)产生的根本原因。该研究对于建立基于流场仿真预测阀口气穴的方法,以及对液压元件的设计和气蚀、噪声控制都具有重要的参考价值。     

纯水介质下阀口结构对锥阀气穴的影响

针对纯水介质液压锥阀存在的气穴问题，基于CF-PZ200型号的液压支架操纵阀，改进阀口的结构，借助Soildworks建立了操纵阀三维模型，并用AutoCAD简化锥阀阀口为二维对称模型。基于FLUENT软件对锥阀内流场的气穴现象进行气——液两相流仿真，获得阀口三种结构在三种开口度下的流场压力分布、流速分布、气穴分布及其强度的变化规律。做出新型结构试样，进行实验和仿真的对比分析。研究结果表明：新型阀口结构比原型号的结构蒸汽相体积分数平均减小43.69%,阀口结构气穴指数增大了23.47%,因此新型结构的阀口结构会使得操纵阀发生气穴的可能性减小，抗气蚀性能更好。     

孔隙高速流动中的气穴观测与噪声特性

为研究阀口高速流动中的旋涡空化机理及其与噪声特性的关系,运用高速摄像、噪声频谱分析等手段对典型阀口孔隙节流处的流场及流动现象进行分析.利用高速摄像机在微距模式下对阀口流场进行观测,最高拍摄速度达120 000幅/s.研究发现空化的产生与流动分离受背压的影响最为明显,进口压力对气穴形态及噪声影响次之;孔口较深时,不同流动参数下气穴初生的位置始终位于节流边与孔壁相交的锐缘区附近,随着阀口开度的变化,初生位置稍有变化.频谱分析同时表明,气穴的形态和尺度是影响噪声的最重要因素之一.     

单柱塞泵工作腔流场的数值模拟和实验研究

针对单柱塞泵工作容腔的气穴现象,运用Fluent软件对柱塞泵工作容腔的气穴流场进行了数值模拟,采用了非平衡壁面函数的k-ε模型和带有空化作用的多相流混合模型,得出了不同阀口开度和入口速度下柱塞泵工作容腔的气穴流场的分布规律.在实验方面,采用了不带补油泵和带补油泵两套实验装置来对比测试柱塞泵工作容腔的真空度大小.将仿真和实验结果进行比较,模拟得到的柱塞泵工作容腔的真空度和实验得到的真空度比较吻合,表明非平衡壁面函数的k-ε模型和带有空化作用的多相流混合模型能够有效地预测柱塞泵工作容腔气穴流场的分布规律.     

基于Fluent的挖掘机多路阀动臂联流场分析

针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题，应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论，利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中，节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析，得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1～4 mm时，压差与速差同时发生突降现象，并且液动力的变化较大，容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明，通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析，所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据，从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。     

内流道形状对溢流阀气穴噪声影响的研究

从流场控制的角度,研究了溢流阀内流道结构对气穴及气穴噪声的影响。采用流场数值仿真和流动显示试验,获得了溢流阀主阀流道内的压力和气穴分布图像,仿真结果中的低压区与试验结果中气穴区基本吻合。此外,对两种溢流阀主阀流道结构进行了噪声测试和对比分析。结果表明,具有环形槽的主阀芯结构能有效抑制气穴和气穴噪声。这项研究对于以降低噪声为目标的溢流阀流道结构优化设计具有一定的指导意义。     

阀口高速流动中的气穴观测与流场分析

通过高速摄像和压力分布测量等方法从实验和仿真两方面对节流槽内高速流动中的气穴现象进行了研究，并建立了槽内流动模型。研究发现，节流槽内由于高速流动和流体脱离而产生的低压区是造成气泡流产生的根本原因，压力分布对气穴与噪声特性有直接的影响，节流槽结构通过压力分布决定了气泡的尺度大小和成长过程。该研究对于建立基于流场仿真预测阀口气穴的方法，以及对液压元件的噪声控制具有重要价值。     

旋转式换向阀非定常空化流动特性研究

针对旋转式换向阀空化现象会导致噪声及其性能恶化,进而影响液压激振系统的问题,对旋转式换向阀非定常空化流动特性进行了研究。利用SolidWorks软件建立了阀口的三维模型,利用前处理软件ICEM对几何模型进行了网格划分及边界条件的设置;借助Fluent软件中的Mixture气穴模型和RNG湍流模型,建立了流场数学模型,采用滑移网格技术对阀口空化流动进行了数值模拟;探究了不同开度下旋转式换向阀压力场、速度场以及气穴分布的变化趋势。研究结果表明:开度的大小会影响阀口的压力场和速度场的分布,阀芯沟槽极易出现漩涡,并且开度的变化会影响漩涡的大小;空化区域的分布也会随阀口开度的变化而变化;最大气体体积分数随入口压力和阀芯转速的增大而增大,随背压的增大而减小。     

磨料流加工的流动分析

本文根据磨料流加工的原理建立了简化的固体塞分析模型，并按非牛顿流体分析理论对典型的圆孔加工进行了压力和流速的分析，获得了一些有用的结论。利用本文的分析结果，可以对磨料流加工的特性作进一步的分析和研究，具有一定的实际意义。     

流量传感器技术在热电厂中的应用及其发展

本文论述了成熟的流量传感器技术在热电厂中的应用，并简要介绍了流量测量新技术，从而阐明应针对被测对象经济实用地选用流量计，积极关注其新技术的发展动态，供研制和选用更完善的流量计时作为参考。     

自动流量平衡阀运动机理数值计算及实验研究

通过理论推导和实验验证两方面研究了自动流量平衡阀的流量特性，利用UG软件建立了自动流量平衡阀可变过流面的三维数字化模型，重点解决了自力式控制元件的选取和可变过流面参数化方程的推导。     

轴流型调节阀结构性能分析

介绍了新式轴流型调节阀的结构及工作原理，分析了其特点，论述了关键零部件的设计方法。     

软测量技术在动态流量测量中的应用

在电液比例阀和电液伺服阀动特性测试中,高频动态流量的测量一直是一个难题.在流量测量中引入软测量技术,以层流流量计的基本结构为基础建立动态层流流量模型,通过对压力差信号与油液温度信号进行在线测量并进行数值计算,可以得到连续变化的瞬时流量值.从而克服了传统流量计自身惯性的影响,显著提高了对动态流量测量的频率范围.     

基于CFX的迷宫阀内流场数值模拟与试验分析

对某一特定型号的迷宫式调节阀,用solid works建立其内部流场模型。通过前处理软件Gambit划分并生成计算网格,应用CFX(流体力学数值计算模块之一)方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该阀内流场流动特性的三维可视化结果。根据仿真结果绘出调节阀的流量特性曲线,与试验测定的数据进行比较分析。结果表明模拟值与试验值较好的吻合,为后续研究新的阀门、阀门故障诊断以及阀门流场优化等研究提供很重要的依据和参考。     

环形密封整体流动模型流场解的改进

提出了零阶摄动解的一个改进算法。用通过解析延拓加上周期性条件的三次样条方法取代复快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换方法求周向梯度,用递推关系式算法取代解线性代数方程组。改进算法提高了计算效率,保证了计算准确度。此外,在收敛到零阶出口压力边界条件时,构造了较易收敛的减缩修正方法。     

Cylindrical particulate internal flows: A review

The study of cylindrical particulate internal flows has wide industrial applicability hence received much attention. This article reviews the cylindrical particulate internal flows over the past twenty years. The research is related to the cylindrical particulate flows in the straight channel, curved channel and rotational channel. Finally, several open research issues have been identified.     

两相非定常流的一些显式解析解

对气液两相非定常一元流动方程组导出了两套代数显式解析解。第一套解由时间与几何坐标的简单函数构成,比较简单明了,而且具有典型的物理意义。第二套解的表达式中包括了　任意函数,实际上有无限多个解。而且此解还带有行波的形式,特别适宜用于研究有波动传　递的两相流过程及用级数来表达不同的流动。