节流槽结构对气穴噪声的影响

为了消除液压阀中的噪声，对不同节流槽内部压力分布、气穴形态和噪声频谱进行了研究.在对节流槽结构特征及流动模型进行分析的基础上，预测了节流阀内气穴噪声的声压模型.通过高速观测及噪声频谱分析对模型进行了验证，并估计了节流阀内的气泡尺寸.结果表明，节流槽结构特征对阀内压力分布、气穴与噪声特性有直接的影响，U形槽内部压力超调量明显高于V形槽，可以显著抑制气穴的析出与生长.不同类型节流槽通过压力分布决定了气泡的成长过程，与U形槽相比，V形槽内部气泡尺寸较大，气泡尺度大小是影响节流槽气穴噪声的主要因素.     

MEFP刻槽式药型罩成型过程的数值模拟

为研究刻槽式药型罩多爆炸成型弹丸(MEFP)的成型过程,应用ANSYS/LS-DYNA软件对刻槽式MEFP进行成型过程的数值模拟。对U形槽和V形槽的成型过程进行分析对比,得到弹丸速度与开槽深度关系曲线图。分析结果表明:U形槽的综合效果好于V形槽;开槽深度越大,形成的弹丸速度越大,但对气动外形也有影响,当刻槽深度为药形罩厚度的时形成的弹丸外形比较规则并具有较高的速度。     

电液伺服斜盘柱塞式液压变压器配流盘缓冲槽

为了减小电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的压力冲击,降低噪声,提高其运行平稳性,本文基于ADINA软件的流固耦合功能对液压变压器的配流盘缓冲槽进行了研究.在Pro/E中建立了配流结构的流体模型和固体模型,导入到ADINA软件中建立有限元模型,分析了配流缓冲结构的流场,并对结构进行了有限元校核,设计制造了带有三角槽缓冲结构的配流盘,基于搭建的液压变压器实验台进行了实验研究.结果表明所设计的配流盘能够使液压变压器运行平稳,最低转速达到35 r/min,噪声显著降低,可靠性明显提高,验证了理论分析的正确性.     

气液搅拌槽内气泡尺寸与局部气含率的CFD模拟

采用在欧拉-欧拉双流体模型的基础上耦合气泡数密度（BND）函数模型,引入气泡破碎和聚并函数,对双层组合桨气液搅拌槽内的气泡尺寸和局部气含率进行了计算流体力学（CFD）模拟,同时采用双电导电极探针法对搅拌槽内局部气液分散特性进行了实验测量,并和CFD模拟结果进行了对比.结果表明：较高通气量条件下搅拌槽内气泡尺寸和局部气含率分布很不均匀,气泡尺寸在叶轮排出流区较小,且沿着排出流方向逐渐增大;在两桨间区域和上层桨以上区域气泡以聚并为主;局部气含率在循环涡涡心、叶轮和挡板后部较高,叶片后部存在明显气穴.     

基于计算流体仿真的双作用叶片泵气蚀机理分析

双作用叶片泵在高转速工况下,其高压油液出口三角槽附近易发生空化现象,严重时会发生气蚀,破坏配流盘表面,带来尖锐的噪声并缩短叶片泵的使用寿命。本文针对双作用叶片泵的空化气蚀现象,利用计算流体力学仿真分析,对双作用叶片泵流场进行建模分析。引入动网格技术并通过用户自定义函数对叶片绕定子转动的运动规律进行约束,实现对双作用叶片泵流场动态特性的分析。在不同转速和压力条件下,计算分析双作用叶片泵流场的压力分布及速度矢量分布,得出配流盘发生气蚀的原因是配流副间隙内局部低压流场的存在,其发生位置在配流盘高压出口容腔三角槽前方,与实际试验具有一致性。     

沸腾炉内流体动力特性的研究(第一部分)

本文介绍了一种根据沸腾床内气泡内外压力场分布情况所制成的,在常温和高温下均可使用的压力探头,和以这种压力探头为感应元件的测试系统,以及气泡信号的统计处理方法和系统。用这种压力探头对不同特性的宽筛分床料在冷模试验台上及热态试验炉内的气泡特性进行了测定,并借助电子计算机对气泡信号进行了统计分析处理,得到了不同工况下的气泡特性参数。对冷态试验工况下的气泡特性实验数据进行了多元回归分析,得到了计算气泡各特性的关联式。与此同时,在热态试验炉内还用氧化锆探头进行了气泡特性的测量,结果表明:两种不同方法所得的气泡特性是基本一致的。     

预控破片战斗部成型及速度衰减的影响研究

基于LS-DYNA有限元软件对V型刻槽预控破片战斗部成型过程进行仿真模拟,利用量纲分析的方法,得到了V形槽的预控破片战斗部有效破片数量、平均速度和速度衰减计算方程。结果表明:V型槽预控破片战斗部可以形成大量的有效破片,初始速度大于1700m/s,具有良好的毁伤特性。该模型计算结果对比爆坑试验与测速试验结果,吻合度较好。所得结果为预控破片战斗部进一步的研究提供可靠的参考依据。     

双向旋转梯形槽干气密封流场的数值模拟

介绍一种用作抑制密封的新型泵用双向旋转梯形槽干气密封,并定义了该密封的主要几何结构参数.基于气体润滑理论,建立了梯形槽干气密封端面流场的数值计算模型.利用Fluent软件对流场进行数值模拟,获得了端面气膜压力分布、气流速度场、开启力及泄漏率等数据,并分析了端面槽深、槽宽比、吸入角和槽长坝长比对端面开启力、泄漏率这2个主要密封性能参数的影响规律,发现该密封的开启力与泄漏率均随槽深、槽宽比和槽长坝长比的增大而增大,随吸入角的增大而减小.研究结果为双向旋转梯形槽干气密封的设计和进一步研究提供了参考.     

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。     

可溶气体析出气泡雾化系统雾化特性研究

设计了一套可溶气体析出气泡雾化系统,将二氧化碳在高压下溶入水中达到饱和状态,经节流孔降压后,二氧化碳在喷嘴的混合室内析出和水形成气液两相流,最后由喷嘴喷出．通过对两种类型的气泡雾化喷嘴进行喷雾实验,并利用三维激光颗粒动态分析仪（DualPDA）进行数据采集和处理,对喷嘴出口下游平均速度分布和喷雾D10、D32、Dv0.9三种平均直径进行了理论分析,结果表明该方法完全可行,雾化质量很好,同文献中提到的其它气泡雾化喷雾平均直径相比平均直径更小．两种喷嘴中,加旋流的A型喷嘴雾化效果更好．     

考虑叶顶间隙的螺旋轴流式混输泵主流道内空化特性

为揭示叶顶间隙对螺旋轴流式混输泵主流道内空化特性的影响,基于Rayleigh-Plesset方程的Zwart-Gerber-Belamri空化模型,采用SST k-ω湍流模型在不同空化阶段下对螺旋轴流式混输泵主流道内的空化特性进行研究,通过考虑叶顶间隙更为精准地揭示螺旋轴流式混输泵主流道的空化情况。结果表明:在叶顶处,除了流道内出现低压区和空泡外,在叶片吸力面表面也出现低压区和空泡分布;在临界空化阶段,叶轮进口以及叶片进口叶顶间隙处存在微弱的空泡分布;随着空化的发展,到断裂空化阶段,空泡分布区域由叶片压力面移动到叶片吸力面,说明叶顶间隙对混输泵主流道内的空化性能产生较大的影响。本文的研究结果可为螺旋轴流式混输泵空化性能的改善提供工程参考。     

水射流空化噪声的自适应滤波处理

空化水射流中空泡渍灭会产生空化噪声.空化噪声是一种微弱的随机信号,采集系统自身的噪声对空化噪声有着较强的干扰.采用自适应噪声抵消方法对空化信号进行滤波处理,结果表明该方法具有良好的滤除系统噪声干扰能力,得到了真实的水射流空化噪声信号.     

非对称齿形齿轮泵的研究

本文以降低外啮合齿轮泵的噪声为目的,对非对称齿形的主要参数进行了探讨,对影响泵噪声主要因素卸荷槽的位置和形状进行了研究和试验。同时采取相应的措施,使排量为32ml/r,额定压力为160kgf/cm~2的齿轮泵在1500rpm时噪声降为70dB(A)以下,取得了低噪声的效果.     

Anti-cavitation performance of a splitter-bladed inducer under different flow rates and different inlet pressures

The anti-cavitation performance of a high-speed centrifugal pump with a splitter-bladed inducer is investigated under different flow rates and different inlet pressures. Simulations and external characteristics experiments are carried out. Static pressure and the vapor volume fraction distributions on the inducer and the impeller of the pump under various operation conditions are obtained. The results show that the cavitation developments on the impeller and on the inducer with the flow rates are reverse, while the development of the inlet pressure on the inducer and the impeller is the same. Cavitation on the impeller increases with the increase of flow rates, and it extends to the near passages with rotating, while cavitation on the inducer is more complex than that on the impeller. Cavitation at the inlet of the inducer decreases with the increase of flow rates, while cavitation at the outlet of the inducer is opposite. The results also show that cavitation development on the impeller and on the inducer with the inlet pressure is the same. Cavitation both decreases with the increase of the inlet pressure at the same flow rate. Furthermore, asymmetric cavitation on the impeller and on the inducer is both observed. And the asymmetric degree of cavitation on the impeller is higher than that on the inducer.     

调节阀空化噪声原因分析及降噪研究

为了控制和防止空化噪声,对液流管道调节阀简化孔板模型的内部流场进行了二维CFD解析,分析模拟结果得出压力分布与空化噪声的关系,重点分析了空化噪声产生的机理及特性．结合空化噪声的预估方法,依据多级降压控制空化噪声的原理,提出有效的降噪声措施,对降低液流管道调节阀空化噪声具有一定的指导意义．     

小型制冷系统两相流致噪声研究进展

系统地回顾了制冷剂两相流致噪声研究的主要进展. 两相流理论研究表明,流致噪声的根本原因是压力降随时间的变化,流型对压力降的变化有显著影响,压力降的波动会引起管道的振动和噪声. 空泡动力学理论指出流型会影响气泡尺寸和形状,表现出声学特性的变化. 从热力学效应、管系和节流元件结构等方面出发,阐述各因素对流致噪声的影响,综合比较两相流致噪声抑制手段的效果. 从实验和数值模拟2个方面,概述了两相流致噪声研究方法的发展. 展望了两相流致噪声研究的发展方向,可以通过评价噪声特性的关键指标参数,系统地考察特征参数对流致噪声的影响,提出噪声抑制措施,未来指导制冷系统的优化设计.     

Effect of blade tip geometry on tip leakage vortex dynamics and cavitation pattern in axial-flow pump

A series of blade tip geometries, including original plain tip, rounded tip on the pressure side and diverging tip towards the suction side, were adopted to investigate the effect of blade geometry on tip leakage vortex dynamics and cavitation pattern in an axial-flow pump. On the basis of the computation, it clearly shows the flow structure in the clearance for different tip configurations by the detailed data of axial velocity and turbulent kinetic energy. The in-plain trajectory, in aspects of the angle between the blade suction side and vortex core and the initial point of tip leakage vortex, was presented using the maximum swirling strength method. The most striking feature is that the inception location of tip leakage vortex is delayed for chamfered tip due to the change of blade loading on suction side. Some significant non-dimensional parameters, such as pressure, swirling strength and turbulent kinetic energy, were used to depict the characteristics of tip vortex core. By the distribution of circumferential vorticity which dominates the vortical flows near the tip region, it is observed that the endwall detachment as the leakage flow meets the mainstream varies considerably for tested cases. The present study also indicates that the shear layer feeds the turbulence into tip leakage vortex core, but the way is different. For the chamfered tip, high turbulence level in vortex core is mainly from the tip clearance where large turbulent kinetic energy emerges, while it is almost from a layer extending from the suction side corner for rounded tip. At last, the visualized observations show that tip clearance cavitation is eliminated dramatically for rounded tip but more intensive for chamfered tip, which can be associated with the vortex structure in the clearance.     

基于循环平稳分析的推进泵流致噪声特性研究

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理，为推进泵低噪声设计提供支撑，以某双级推进泵为对象，基于其多工况下的辐射噪声实测结果，围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究. 在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声，采用循环平稳分析方法，进行噪声解调分析与流致噪声源特征频率提取；开展该双级推进泵内流场的非定常数值模拟，分析其瞬态内流场分布特性与三向激振力特性. 联合信号处理结果与内流场模拟结果，研究推进泵流致噪声源的关键特性与形成原理. 结果表明，导叶是影响双级推进泵辐射噪声特性的关键因素，导叶调制线谱的强度与推进泵的来流条件、运行工况密切相关，叶轮与导叶的匹配性设计对推进泵振动噪声控制起关键作用.     

变幅杆式超声波声场分布测量

以某钢厂180 t钢包为原型,在钢包水模内进行超声场空化强度及声场分布分析;采用金属薄膜腐蚀法,测量研究超声空化强度及其分布,从空化角度对形成的声场分布进行探讨。实验结果表明：超声波空化场在工具杆周围以径向辐射为主,在工具杆底端的空化场呈圆锥状分布;在超声搅拌的过程中,空化泡群产生在超声波的波腹位置,产生后沿任意方向作直线运动,在运动的过程中伴随着空化泡的聚集、长大、崩溃等过程,正是因为这些剧烈的变化以及崩溃过程产生的微射流改善搅拌效果