转速对涡旋液泵空化性能的影响

基于空泡动力学和两相流理论,采用Schnerr-Sauer模型,运用动网格技术对涡旋式液泵不同转速下的空化特性进行了数值模拟,得到不同转角下流场内空化发生位置和强度随着转速的变化规律,以及气液相的分布情况。结果表明:涡旋液泵低转速时不易发生空化,随着转速的增加,空化加剧且多发生在啮合间隙处及吸液腔内,转角较大时在动盘外壁面处也有较为严重的空化发生;随着转速的增大,泵进口流量增大,由于空化的加剧效率降低。     

柱面螺旋槽气液两相流体动压密封稳态性能研究

为揭示航空发动机轴承腔内润滑油与加压气流形成复杂两相润滑状态下的柱面流体动压密封性能,基于两相流Mixture模型,研究气液两相介质柱面螺旋槽流体动压密封稳态性能,分析操作参数和结构参数对动压密封性能的影响.结果表明:在同样工况参数下,气液两相下柱面流体动压密封具有较好的动压效应;转速、压差以及液气比的增大均有利于提高...     

模具液流悬浮抛光动态参数研究

为解决模具复杂型腔及异形孔自动化抛光问题,首先建立了模具液流悬浮抛光系统,开发了液流动压力监测平台,实现了抛光工具位置及转速控制;之后结合液流动压理论,分析了模具材料去除模型,获得了流场与压力分布规律;接着通过试验研究了转速和间隙对液流动压力的影响规律;最后优选了6 000 r/min转速和60μm间隙对模具工件进行了...     

基于全空化模型的柱塞泵内空化流动数值模拟

针对典型斜盘式轴向柱塞泵工作时出现的空化现象,以某高压柱塞泵为例,建立了柱塞泵配流过程中,气液混合相的连续性控制方程和运动控制方程,推导了基于气液两相流的质量输运控制方程,并对柱塞泵进行了空化流动的数值模拟。仿真结果表明,不同的转速、压差和配流盘结构对柱塞腔内部、配流盘表面以及缸体与配流盘接触处的空化存在影响,且仿真结果与实验检测数据结果是吻合的。     

气液耦合激振与超声空化数值模拟运动学分析

提出了一种将外加气体与液压油结合起来的气液耦合激振方式,通过控制气脉冲与液压油形成的空化泡发生生长和破灭,从而产生空化作用对液压系统内部污染物进行分散与剥离;开发了以气液耦合波动为激振方式的气液激振试验系统,建立了波动发生器作用下的气泡运动学方程;数值模拟了波动发生器与超声波作用下空化泡的运动学过程,并进行了对比分析,发现低频的波动发生器作为激振源使气泡产生的空化作用是显著的,为气液耦合激振作用下气泡空化过程的可控性研究提供了部分理论依据。     

壅塞管空化器空化流场特性的数值模拟研究

基于水力空化相关原理和壅塞管的特性,对壅塞管空化器空化流场特性进行数值模拟研究,确认影响空化器空化效果的因素。通过研究确认,入口压力与入口直径对壅塞管空化器的空化强度有决定性影响。入口压力增大,空化器内压力梯度增大,表明入口压力越大,壅塞管空化器空化效果越好。入口直径增大,壅塞管内最大含气率升高,可在更大范围水体内产生空化泡,进而加强空化效果。在壅塞管空化器内产生比较均匀的气液混合两相流时,沿轴心线方向,从壅塞管中部位置至壅塞截面位置,气液两相流动的马赫数缓慢增大,在压力梯度到达极值时马赫数达到最大,为0.97,接近于1。     

气液同轴自激振荡式雾化喷嘴设计与流场分析

利用气液两相作用力和自激振荡效应产生的脉冲压力能够有效提高喷嘴雾化效果。基于气液二相流原理和自激振荡脉冲射流发生机理,将气液二相流原理和自激振荡雾化效应相结合,创新性地提出了气液同轴自激振荡式喷雾方式,设计出了气液同轴自激振荡式雾化喷嘴模型,并分析了新型喷嘴的射流脉动效果和雾化性能。研究结果表明:增加气液同轴后自激振荡雾化喷嘴内部的能量聚集与释放相比以前更加稳定;在相同条件下,相比原始自激振荡雾化喷嘴,气液同轴自激振荡雾化喷嘴出口轴线上速度脉动增长大约13.9%~31%,出口平均速度峰值提高了约24.3%,流场内部气相体积分数增长约23%~30%;气液同轴自激振荡雾化喷嘴内空化现象明显,流场内的紊流和扰动剧烈,具有良好的雾化性能。     

基于DNA遗传技术的气液两相流型辨识研究

利用DNA分子的复制、储存和传递信息的功能,采用基于DNA编码技术的遗传算法优化BP神经网络,建立了具有更高辨识能力的气液两相流流型辨识模型,并就若干参数对辨识模型计算效率的影响规律进行了研究。研究结果表明,基于DNA编码遗传技术对BP神经网络进行优化处理而形成的气液两相流型辨识模型比已有其它辨识模型具有更高的辨识能力;通过轴承腔气液两相流动数值仿真流型模式的辨识分析,表明这一辨识模型可应用于航空发动机轴承腔气液两相流的研究。     

高铁轴承试验台陪试轴承腔气液两相流压力分析

以高铁轴承试验台陪试轴承腔为研究对象,根据陪试轴承的载荷和转速,采用VOF模型和RNGκ-ε湍流模型对高铁轴承试验台陪试轴承腔简化模型内气液两相流进行数值模拟,分析轴承转速、回油孔直径对陪试轴承腔压的影响,获得气液两相流中润滑油压力场和速度场在轴承腔内的分布情况。结果表明,随着试验台陪试主轴转速的提高,轴承腔压随之增大;随着回油孔直径增大,出口附近轴承腔压降低比其他部位腔压变化更为明显。     

电脑模具抛光机

南京模具厂研制成功MP—1型电脑模具抛光机。该机采用微电脑控制、频率自动控制、压电式换能器等新技术,由控制电路、超声波换能器、机械旋转头和工具杆等部分组成,具有超声波振动抛光和机械旋转抛光两种功能。自动化程度高,能对各种复杂型腔的塑料模、胶木模、压铸模等多种类、多形状的模具表面进行抛光。该机旋转头每分钟可达14000转,抛光工件表面粗糙度可达,且不受表面硬度影响。功率调节范围和     

耦合超声场的气液固三相磨粒流多物理场数值模拟研究

针对气液固三相磨粒流抛光研究中流场分布不均问题,对气液固三相磨粒流中的湍流分布、湍流峰值分布、能量分布、温度分布和加工质量等方面进行了研究,对气液固三相磨粒流的抛光方法和抛光问题进行了归纳,提出了一种耦合超声场的气液固三相磨粒多物理场数值模拟方法,利用超声场的交变声压增加了气液固三相磨粒流流场的扰动,改变了流场分布。研究结果表明:不同的超声频率和声压幅值会带来不同的流场分布,其中频率为20 k Hz、声压幅值为30 k Pa的超声场所得的流场分布最优。该研究成果对气液固三相磨粒流抛光方法的推广与实际运用具有重要意义。     

超声抛光变幅杆动态分析及其优化

超声抛光方法是解决模具内腔抛光这一模具加工瓶颈的有效手段之一,而超声变幅杆的性能对于超声加工来讲至关重要。本文根据变幅杆理论设计方法设计了适用于自动超声抛光设备的变幅杆,并使用有限元技术对四种类型的变幅杆进行了模态分析和谐响应分析,然后以稳定性最好的圆锥形变幅杆为基础进行了优化设计,得到了稳定性较好且放大系数较大的综合性能优良的变幅杆。     

空化效应对斜线槽机械密封性能的影响

润滑膜的空化效应对流体动压型机械密封的密封性能影响显著。以煤油基磁流体润滑斜线槽上游泵送机械密封为研究对象,考虑空化热效应以及黏温效应,建立润滑液膜特性的数值分析模型,以液膜中的气相体积分数为指标,研究工况和结构参数对密封性能的影响规律,并与仅考虑黏温效应的模型进行对比。结果表明：因空化热模型考虑液膜介质饱和蒸汽压力随温度变化,考虑空化热效应时的开启力、泄漏率和气相体积分数均小于仅考虑黏温效应下的对应值,但2种条件下各参数的变化趋势基本一致;转速和槽径比增大,空化效应增强,而进口压力、膜厚、径向夹角和槽数的增大会削弱空化效应;转速、槽深、径向夹角、槽径比增加,会导致泄漏率增加,而进口压力和槽数的增加能够提升密封性能。     

A Three-Dimensional Navier-Stokes–Based Numerical Model for Squeeze-Film Dampers. Part 1—Effects of Gaseous Cavitation on Pressure Distribution and Damping Coefficients without Consideration of Inertia

Even though most published results detailing damper behavior consider only the liquid phase, the cavitation process in the lubricant film, when it happens, is critical for the damper's performance. A number of modeling approaches, such as the half-Sommerfeld and Elrod models, were proposed in order to account for the effects of cavitation on the pressure generation, without directly simulating the cavitation process. Based on the experimental data, a few other homogeneous cavitation models have also been developed. All these models are based on the classical Reynolds equation. In this article, a three-dimensional numerical model is developed and validated in connection with the operation of a two-phase squeeze-film damper. The full Navier-Stokes equations (NSE), coupled with a homogeneous cavitation model, is solved to simulate the flow of the two-phase lubricant film and the associated pressures. The pressure variation on the journal surface and the gas concentration distribution in the lubricating fluid (cavitated region) will be presented. The damping coefficients predicted by the NSE model are compared to the ones that resulted from the application of the Reynolds equation.     

Instability measurement of cavitation conditions in a spool valve through the definition of a cavitation instability index

Cavitation phenomenon is commonly known as a cause of deterioration of hydraulic components and a source of noise. In a proportional spool control valve for fluid power applications, the reduction of the cross section area at small openings can lead to the growth of gas bubbles inside the fluid phase. This phenomenon modifies the operating efficiency of the valve and can damage the material over time. The oil flow has been visualised through an experimental activity by using a 2-way 2-position spool valve with a plexiglass case and analysed by a CMOS type camera, with a high sampling rate. The recorded images focus the interaction between gas and liquid phases and highlights how the shape of cavitation bubbles is modified when the surface stress increases. In the present work, the interaction between liquid and gas phase has been studied by applying a non-linear method on the numerical matrices, derived from the acquired images. A cavitation instability index has been proposed, which is able to describe the cavitation behaviour and to define the instability of the equilibrium between the two phases. The trend of this index gives information about the two phase flow conditions, in order to reduce the cavitation phenomenon.     

动压型机械密封端面液膜相变理论研究进展

随着动压型非接触式机械密封应用领域的扩展和运行工况的复杂化,液膜相变成为影响其工作稳定性和可靠性的关键因素之一。针对端面液膜汽化和液膜空化2种相变类型,分析汽化和空化现象的产生机制,介绍常见的几类相变模型,如Thermal Lattice Boltzmann模型和Zwart-Gerber-Belanri模型等,综述端面型槽结构参数和工况参数对液膜相变程度影响规律的研究进展。指出在相变影响的研究方面,目前的研究主要集中在单因素对槽结构参数或工况参数的影响上,而对多因素综合影响的研究还不够深入。提出液膜相变问题未来可能的发展方向：汽化与空化综合作用理论计算模型的创新、极端工况下液膜相变与密封稳定性的关联、相变监测技术的突破。     

机器人辅助模具自动抛光研究及发展趋势

因为模具抛光已成为模具智能制造的“瓶颈”,故模具自动抛光的研究已引起广泛的关注,并取得了很大的进展。概述了机器人辅助模具自动抛光研究的进展;介绍了关节式PUMA－562机器人为平台的辅助模具自动抛光实验系统,提出了进一步的研究方向。     

抗震底座树脂模具强度研究

SLS技术处理后的烧结件用于模具时,为提高树脂模具的强度,对影响树脂模具强度的树脂混合液涂料质量、涂抹时间和涂抹后的固化处理工艺进行研究。试验表明,受树脂混合液涂料成分的影响,树脂混合液涂料应在45min内均匀涂抹在烧结件上;不同的烧结件所需要的树脂混合液涂料质量也有所不同;涂抹后的烧结件在常温下放置一段时间后再放入恒温干燥箱进行渐次升温固化处理可以明显提高树脂模具的强度。     

The use of ultrasonic cavitation peening to improve micro-burr-free surfaces

Advances in machining technology, particularly in the field of micro-machining, have led to the design and creation of miniature components suitable for use in the precision engineering industry. However, the need to contain ubiquitous burrs still exists and has to be addressed. Previous studies on deburring have mostly focused on the parametric investigations of orientation, temperature, type of liquid media and abrasives, frequency, deburring time and power. It is hypothesized that by inducing compressive residual stresses on a pre-machined workpiece surface, the resulting burrs caused by machining can be minimized or even eliminated. The paper presents the findings of an investigative study into the possibility of inducing compressive residual stresses on machined surfaces by the use of ultrasonic cavitation, with the aim of reducing or eliminating burr formation. The paper also briefly reviews the development of ultrasonic cavitation and covers published work on deburring by ultrasonic cavitation. Experimental results are presented on the performance of ultrasonic cavitation peening on the residual stress in Stavax stainless steels and on micro-burr formation.