液压系统中的气穴问题

本文分析了液压系统气穴起始的一般机理,指出了液压系统气穴现象与水工、造船及水力机械等领域出现的“空化”现象的异同,分析了气穴发生的物理条件及两种扩散形式在气穴形成中的作用,数值计算结果表明,液压系统气穴形成主要取决于液体介质中溶解空气含量,进口压力P_0与气穴部位压力P_c的比值P_0/P_c以及气核与油流相对速度U_r,而与P_0及P_c本身的大小关系不大。     

节流口气穴特性—数学模型及实验研究

本文研究液压管路的节流口蒸汽型气穴(空化)发生的条件,建立了数学模型,并进行了计算及实验研究。结果表明,以节流口前后液体压强比λ_p这一单参数来确定节流气穴发生条件是合适的,但对不同类型的节流口,以及同一节流口在不同流量系数下工作时,临界压强比λ_p不同,流量系数C_q和节流断面速度不均匀系数K_(?)(或二次涡系数K_v)是影响λ_p的两个主要因素。     

液压系统气穴起始模拟的Monte-Carlo法

本文从分析液压系统中节流区紊流场和气核运动过程及其平衡条件入手,提出了判别液压系统中节流气穴起始的数学模型,给出了轴对称节流区流场计算格式;采用Monte-Carlo方法模拟节流区脉动压力及气核初始平衡半径,将气核空化这一微观意义下的行为与节流区气穴这一宏观行为有机地联系起来;还提出了气穴起始的数值判据;对一轴对称孔板节流给出了数值算列,并与实验结果进行了比较。     

液压锥阀的气穴研究

本文分析和研究了液压锥阀阀口的气穴现象,主要对液压锥阀中产生气穴的状况、气穴与阀口形状的关系,以及锥阀中气穴产生的界限进行了研究分析。     

防气穴二级节流器的正交试验研究

通过正交实验、极差分析及计算机的回归计算，得出了防气穴二级节流器的最优结构和数学模型，分析了各参数对临界压力比的影响，探讨了防气穴二级节流器的设计方法。     

气穴中液压油温度随气泡膨胀变化规律

针对液压系统中气穴的产生及其发展过程常伴随着液压油温度变化的现象,研究了液压系统中气穴产生及其发展过程与液压油温度变化的关系。结合液压系统中气穴产生及其发展过程的特点,对气穴中气泡产生、发展过程中的热力学条件进行适当假设,应用热力学原理推导了气穴产生时气泡膨胀阶段气泡半径变化与液压油温度变化之间的关系式,改进了Rayleigh-Plesset方程。应用数值计算方法对气泡半径与液压油温度的关系进行了数值模拟研究,并通过试验进行了验证,得出气穴产生后,在气泡膨胀的整个过程中,多变指数k取1~1.24更符合实际规律。     

底吹氧气流股穿透熔池高度的模型实验研究

本文通过模拟分析建立的流体运动方程,导出了描述底吹气体流股穿透熔池高度的决定性相似准数为弗鲁德修正准数(Fr′);它的物理意义又为气流惯性力与液体重力之比。并通过水力学模型实验,得出了计算底吹气体流股穿透熔池高度的半经验式、在“钢水/氧”和“水银/空气”中检验的结果表明:它用于实际的准确性较好。     

液压锥阀气穴现象两相流仿真及实验

为研究液压锥阀存在的气穴问题,基于流体力学理论及阀芯受力分析,计算出径向偏移量的大小,在考虑阀芯发生径向偏移的情况下,借助UG软件建立不同工况下的内流场三维模型,通过ICEM-CFD软件划分网格模型,基于FLUENT软件对锥阀内流场的气穴现象进行液-气两相流仿真,获得径向偏移、半锥角、开口度、背压4个影响因素下的气穴分布及强度的变化规律.搭建可视化的液压锥阀气穴现象实验台,借助高像素的相机拍摄各工况下阀口位置的气穴图像,对仿真结果进行实验验证.结果表明:仿真结果与实验结果相吻合,径向偏移使气穴集中分布在上锥面一侧的流场.半锥角为45°时,阀芯的锥阀气穴强度变化平缓,同时半锥角为45°时,开口度为0.4 mm时气穴的强度最明显,随着开口度增大,气穴现象的气团强度逐渐减弱.综合通流能力、气穴强度,半锥角为45°是一个较优的阀芯半锥角度,同时,增大开口度和背压具有抑制气穴发生的作用.     

薄壁节流孔口无气穴条件的试验研究

得出了薄壁孔口无气穴产生的临界判据，建立了两种临界气穴的概念，提出了气穴状态划分的思想。     

关于锥阀流体力补偿的研究——突缘结构对流体力补偿效果

为了解决锥形阀的流体力的补偿问题,一些带有各种补偿结构的锥形阀广泛地应用在液压装置中、本文通过改变所设计的锥形阀的顶角、补偿结构的突缘外径、突缘与阀座间的距离、下流阀室内的开扩角等有关参数的大小的实验中、清楚地探明了在外向流及内向流情况下,上述有关参数对锥形阀的流量特性、锥形阀的轴向特性、气穴产生的界限及其噪声等方面的影响程度。从而为开发高性能的锥阀提供了大量的实验数据和可取的锥形阀的形状,并且在理论上也进行了充分而深刻的分析。     

群空泡的动力学分析

本文分析了空泡群在二维可压缩流场中溃灭过程及其作用于固壁上的压强,分析了群泡溃灭诱生压强的统计特性,指出由于空泡群中各空泡接受液体压力波的时间不同,先行溃灭的空泡加大了液体的压强,从而使后续空泡在更高的压强驱动下溃灭,因而进一步激发更大的液体压强。     

水工结构中的空化问题

本文从N—S方程及气泡运动与扩散生长方程出发,建立了描述紊流场中气核空化过程的统一数学模型,并据此导出了流场空化相似准则。指出空化相似包括宏观与微观相似两个方面,空化过程实际上是气核从微观尺度向宏观尺度转化的过程,在建立空化起始判据、空化相似准则时,均需考虑这一特点。本文的分析表明,要在减压实验条件下对原型空化进行相似模拟是非常困难的,数值模拟与实验模拟相结合,是解决水利工程中面临的空化现象“比尺影响”问题的可行途径。     

水泵在不同转速下NPSHr换算关系

本文根据ISO3555—1977规定方法确定泵的NPSHr值,对不同比转速的泵进行了不同转速的汽蚀试验。实验数据经数理统计处理,得出不同转速下NPSHr的换算关系,新的关系式与现行的换算关系有较大的区别,作者对这种区别进行了理论分析。     

水泵汽蚀及其防止措施

分析了水泵汽蚀现象产生的原因及水泵汽蚀现象的危害,并提出了防止和减轻汽蚀的几点意见。     

气蚀磨蚀机理的探讨

通过对抗气蚀材料表面显微结构和影响气蚀因素的分析,从材料的机械性能、冶金学参数和流体力学条件出发,综述多项流体介质作用下气蚀磨蚀的机理,从而为计算气蚀磨蚀速率提供参考。     

电测法预测离心泵汽蚀性能可行性

根据液体与气体的导电性不同，通过测量液流电阻判断液流中是否发生了汽蚀。理论分析表明，在特定工况下，液流电阻值是液流中汽泡浓度的单值函数。试验结果指出，液流的相对电阻值的转折点比３％扬程断裂点提前约９×１０３Ｐａ，比５％杨程断裂点提前约１．１×１０４Ｐａ。所作的研究表明，利用测定液流的电阻值不仅可以预测离心泵中是否发生了汽蚀，而且还能够判断汽蚀发生的剧烈程度，其定量关系的给出还有待测试方法的完善和试验数据的积累。     

碳酸盐泵振动原因分析及改造

茂名乙烯乙二醇装置关键设备碳酸盐泵 ,1 996年 8月投料试车后 ,泵及进出口管线存在异常噪声和振动 ,管线的振动范围入口端约为 1 8m ,出口端约为 8m ,管道最大振幅可达 2 5～ 3 5mm ,噪音最高达到 1 1 6db ,严重影响设备的安全运行。从装置设计、实际操作状况、试验入手分析 ,找出了产生振动的直接原因是泵汽蚀。根据装置现有实际情况 ,采取在泵入口设置增能器方法 ,来提高泵的吸入压头 ,进而提高泵装置汽蚀余量。安装增能器后 ,管线振动基本消除 ,噪音也降到安全环保规定范围内 ,使碳酸盐泵的运行周期由 3个月延长至 1年以上