井下水力增压器的研制与工作性能分析

为了提高水力喷砂射孔技术的射流压力,加快水力喷砂射孔技术对非常规油气层和深层地层油气的开采速度,结合井下增压技术与水力喷砂射孔技术,研制井下水力增压器。为确保增压器安全有效地工作,防止活塞因受阻而卡死,根据该装置的结构和工作原理建立了活塞腔正反行程的流体域模型,分析增压器在工作过程中的增压特性和增压器自身工作频率与固有频率之间的关系,并开展井下水力增压器地面功能性试验,试验结果证实了该装置的可行性。研究结果表明：在活塞运动单一行程中,活塞运动速度、流体出射速度以及活塞腔流体压力均随时间呈现出先增大后逐渐趋于稳定的规律;增压器工作频率与固有频率不重合,不会引起共振现象。该研究结果为后期井下水力增压器二代设计与优化提供了参考。     

新型双作用式摆动增压器的增压特性

针对传统双作用式增压器轴向尺寸较大的问题,设计了一种摆动式双作用增压器,介绍了其组成、工作原理,并简述了其增压缸参数的计算方法和摆杆强度的设计方法。利用AMESim软件对摆动增压器进行了建模仿真,仿真结果说明摆动增压器能实现连续增压。探讨了增压缸活塞面积和两增压缸间的中心距对摆动增压器增压特性的影响。     

井下钻柱减振增压装置工作特性的仿真研究

井下钻柱减振增压装置是一种用于实现井底超高压射流辅助破岩的钻井工具,该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量,采用活塞激励的方式调制超高压射流。为研究各参数对该工具工作特性的影响规律,为其现场应用提供理论依据。基于该工具的工作原理,建立了数学模型并进行了仿真分析,对其工作特性进行了研究,以有效破岩水功率(单位时间内装置输出钻井液携带的有效破岩能量值)为优化指标,得出了钻进参数及超高压喷嘴当量直径对其工作特性的影响规律:装置输出压力的峰值随着超高压喷嘴直径的增大逐渐降低;随着钻压、转盘转速的增大而升高;当喷嘴直径为3 mm时,装置输出的有效破岩水功率最大;有效破岩水功率随着钻压、转速的增大而增大。为使单位时间内装置输出的有效破岩水力能量最高,钻进参数与超高压喷嘴直径之间存在最优参数配合。     

三柱塞式液压增压器结构参数的合理选择

对一种新型的三柱塞式连续液压增压器进行分析,确定了影响其增压器增压性能的关键结构参数;建立了该增压器的系统仿真模型,仿真结果表明该型增压器的二次压力存在冲击;通过多组结构参数组合的仿真分析,以降低增压器二次压力冲击为目标,获得了该增压器比较合理的结构参数。     

双向增压系统应用特性研究北大核心CSCD

针对锻造液压机系统中部分执行机构需要很高的工作压力,而其余大部分机构所需工作压力比较低的情况,提出了一种基于双向增压器的新型液压储能系统。泵组输出的油液经过增压系统增压后,油液压力得到显著提升,然后与传统液压动力单元一起为主工作缸供能。该系统克服了液压机加工过程中负载的时序性和周期性,因此,在液压系统设计过程中可以选择装机功率更低的电机-泵组单元,从而组成更为经济合理的液压系统。通过仿真结果可知,采用双向增压装置后系统的输出流量保持较高的稳定性与响应性,且与传统液压机相比,具有质量轻、体积小和结构紧凑的优点,应用前景十分广阔。     

含损伤复合材料层合板振动特性研究

本文旨在找出损伤对复合材料层合板振动特性的影响。复合材料在直升机桨叶上的应用,实现了桨叶优化设计,改善了旋翼气动性能,使桨叶的寿命增加到上万小时,甚至达到无限寿命。因此,使用复合材料已成为现代直升机桨叶的发展趋势。对G827／3234、G803／3234以及G814／3234等三种铺层材料的复合材料层合板进行了振动试验研究与理论分析,得到了振动特性与材料、铺层方式的关系。进一步对这些层合板在含有穿孔、分层损伤情况下的振动特性进行了研究。结果表明,理论分析结果与试验结果吻合,证明了所建模型的有效性。该研究结果对直升机复合材料桨叶结构损伤容限分析与设计具有一定的参考价值。     

控制棒驱动线水力缓冲特性仿真研究

以一种新型控制棒驱动线水力缓冲器为研究对象,根据流体力学及动力学的基本原理,建立驱动线缓冲器缓冲过程的数学模型。利用MATLAB计算软件及所建立的数学模型建立控制棒驱动线水力缓冲器的仿真模型,对控制棒驱动线水力缓冲动态特性进行仿真分析,并根据仿真结果优选出合理的结构参数。同时为验证建模思路及方法的正确性,以某一核电堆型控制棒驱动线作为比对对象,对其进行仿真建模及分析,并将仿真结果与试验实测值进行了对比验证。验证结果表明:驱动线水力缓冲特性仿真结果与试验数据一致性较好,仿真模型可用于指导水力缓冲参数的选取和优化。     

基于动网格和UDF技术的气缸动态特性研究

基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格及UDF(用户自定义函数)技术,对活塞运动过程进行动态数值模拟.通过动网格的生成与消亡,较好地解决因活塞运动所导致计算区域瞬时变化问题.得到气缸在不同蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积下,活塞所受轴向力、位移变化等特性的可视化仿真结果,获得气缸内部流场分布.分析蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积对气缸动特性的影响.结果表明:活塞作用面积对活塞动特性影响最大,其次是蓄能腔体积,而量孔直径大小的影响最小,为气缸优化设计提供理论依据.     

高速水力测功器安装机架的动静态结构特性分析

在高速水力测功器功率加减载测试系统中,发动机所产生的功率在被其吸收与测试的过程中会产生不平衡动态载荷,为了吸收在高速水力测功器中所产生的振动能量,其安装机架的强度与刚度必须满足技术要求。根据某型高速水力测功器的相关技术参数要求对其机架进行设计,随后应用ANSYS软件建立高速水力测功器机架的计算模型,并进行有限元计算,确保机架能够满足各向刚性和最低自然频率的要求。此外,采用试验测试手段得到安装机架在设备载重状态下的固有特性,并与数值结果进行对比,其最大误差不超过5%,表明数值计算方法的有效性。在此基础上,系统地研究机架的动态响应特性,为更好地确保整机的安全运行提供了依据。     

不同城市道路工况下重型商用车侧风气动特性研究

依托动网格技术,并采用局部节点位移方式,研究城市道路方案分别为重型商用车经过位于其背风侧的单个建筑物、经过位于其迎风侧的单个建筑物和连续经过位于其迎风侧的2个建筑物3种情况下的瞬态气动特性。方案中网格节点位移速度即重型商用车行驶速度定为15 m/s,侧风速度为10 m/s。结果显示,建筑物对重型商用车瞬态气动特性的影响较为明显,行驶过程中侧向力系数与横摆力矩系数在1s内变化值达到5.0之多,相应的侧向力和横摆力矩变化值约为12 kN和30 kN·m,变化率峰值可达-12 kN·s-1和35 kN·m·s-1,并且方向在行驶过程中发生改变。     

镀锌钢板的锌层附着特性及成形性研究

文章针对4种不同种类的镀锌钢板开展了锌层附着特性和成形特性研究,深入分析了镀锌钢板的抗粉化和剥落性能以及锌层对钢板成形极限和极限拱顶高的影响。结果表明,对于镀层强度较高的热镀锌铁合金钢板,其抗粉化和剥落性能较差。且随着温度的升高,镀锌板的锌层脱落量增加。锌层对钢板成形极限的影响很小,但对极限拱顶高有一定影响。     

连续回转电液伺服马达泄漏特性的研究

连续回转电液伺服马达的内泄漏可提高系统的阻尼比,但降低了系统的刚度及在低速运行时的抗干扰能力,内泄漏越大,摩擦干扰表现得越明显,导致马达在低速运行时出现低速脉动现象.为了改善连续回转电液伺服马达的超低速性能,分析了产生内泄漏的原因及其对低速性能的影响,建立了连续回转马达位置伺服系统的数学模型,通过泄漏实验研究,得到了在不同压差下,泄漏量及泄漏系数的变化规律,并通过摩擦和泄漏综合补偿的复合控制,改善了连续回转电液伺服马达的低速性能.     

隧道储罐泄漏气流扩散特征的可视化模拟算法研究

针对隧道内运输危险品（天然气）车辆在行驶过程中发生小孔泄漏导致天然气扩散的情况,基于事故性泄漏动力学、流体动力学理论对泄漏气流的传播特性进行了分析,建立了基于Fluent的天然气扩散物理数学模型。模型采用基于雷诺时均方程和及标准k-ε方程的湍流模拟,用SIMPLEC算法对N-S方程进行求解,并采用组分输运来解决多组分流体的扩散问题。仿真采用瞬态计算,模拟气流在不同的泄漏时间内的扩散现象,同时考虑实际情况分别模拟了扩散场地有障碍物与无障碍物的天然气泄漏扩散情况以及隧道进风口风速大小对于气流扩散的影响,为隧道内车辆运输危险品泄漏事故的抢救及最大限度地减少损失提供了参考。     

GCr15钢等离子体基离子混合注入层摩擦特性研究

研究了ＧＣｒ１５钢等离子体基离子混合注入Ｎ、Ｔｉ层的元素浓度分布和摩擦特性。结果表明,ＧＣｒ１５钢经等离子体基离子混合注入后,改性层与基体间的过渡混合区中Ｎ、Ｔｉ和Ｆｅ元素浓度梯度渐变,同时出现了明显的界面混合效应;ＧＣｒ１５钢的摩擦特性得到改善。     

水力旋流器内固液两相间的相对运动(Ⅱ)——颗粒性质与液流特性的影响

根据该文第一部分导出的跟随性指标,讨论了影响水力旋流器中固体颗粒与液流沿径向的相对运动的各种因素。这些因素包括流动方向（切向、轴向与径向）、颗粒性质（大小、密度）、空间位置（流动半径）、液流特性（流体切向速度与径向速度之比）等一系列参数     

大型复杂薄壁铝合金铸件真空增压铸造特性研究

论述了真空增压铸造技术原理,研究了真空增压铸造技术生产大型复杂薄壁铝合金铸件,结果表明,铸件充型完整,无冷隔和浇不足等缺陷;该方法与传统的重力铸造和真空铸造相比,具有提高合金充型能力、改善铸件致密度和针孔度级别的工艺特性和优点,铸件的强度提高20%～30%,伸长率高出近1倍。真空增压铸造技术适合于质量要求高、复杂程度要求高的铝合金铸件,尤其适合大型复杂薄壁铝合金铸件。     

水力旋流器内固液两相间的相对运动（Ⅱ）：颗粒性质与液流特性的 …

根据该文第一部分导出的跟随性指标,讨论了影响水力旋流器中固体颗粒与液流沿径向的相对运动和各种因素,这些因素包括流动方向（切向,轴向和径向）,颗粒性质（大小,密度）,空间位置（流动半径）,液流特性（流体切向速度与径向速度之比）等一系列参数。     

水力旋流器内固液两相间的相对运动(Ⅲ)——湍流频率与固液跟随特性

考察了湍流频率对水力旋流器内固液两相间相对运动的影响。研究表明，颗粒与流体在切向与轴向的跟随性与湍流频率的关系比较简单，即随湍流频率的增加两相间的跟随性下降，但在旋流器的半径方向，由于湍流脉动与离心沉降的联合作用，颗粒与流体的跟随呈复杂的变化。视颗粒粒度的不同，径向跟随性指标ηｒ（表征颗粒速度与流体速度之比）与湍流频率ω的关系有三种基本形式：对小颗粒，ηｒ随ω的增加出现极大值，但ηｒ始终为正（颗粒与流体的运动同向）；对中等粒度的颗粒，随ω的增大，ηｒ由负而正，并在正负区各出现一次极值；对大颗粒，ηｒ虽也存在由负而正的变化，但极大值只出现在正值区。文中对这些现象给出了合理的解释。     

多层压电晶体型电——机械转换器动态特性研究

本文设计了多层压电晶体型电—机械转换器及其驱动电路，并对其进行了阶跃响应和频率响应特性的实验。     

基于间隙流态为层流的容积式流量计计量特性研究

建立了活塞式流量计内泄漏模型,推导出了泄漏流态为层流时的计量相对误差计算公式。针对计量相对误差模型,探究了计量相对误差与间隙等影响因素之间的变化关系。最后根据计量相对误差与各影响因素的仿真结果,对活塞间隙做了理论优化,确定了理论间隙设计值的取值范围,从而提高了流量计的计量精度。