一种新的Couette流变仪的精度校核

利用新研制的外筒旋转可调压可视化Couette流变仪,开展了强剪切流的空化试验,发现剪切力矩及瞬态温度对剪切空化的影响非常明显。通过传感器温度阶跃响应试验数据,求得温度传感器在静止液体内受阶跃温度变化时的表面传热系数。采用柱坐标系,基于试验获得的纯剪切力矩和瞬态传热微分方程,由数值计算方法求出不同时刻强剪切Couette流的瞬态温度,理论计算值与试验结果较为吻合,表明新的外筒旋转可调压可视Couette流变仪获得的纯剪切力矩和瞬态温度的准确性,以及间隙的均匀性。利用文献[9]的初步估算方法,也可求出强剪切Couette流的温度变化值。对比分析结果表明,所提方法校核精度高且适用范围广。     

一种新型Couette流变仪的力矩修正和粘度测量误差分析

为准确计算得出新型Couette流变仪工作段剪切力矩,通过对计算机采集的电机输出转矩进行校核,得出了电机输出转矩真实值;利用商业旋转流变仪测量,得出了实验流体标准大气压下的粘温关系,最后得出了修正力矩与雷诺数的关系。考虑到该流变仪在制造和数据采集中存在误差,利用误差传递计算方法得出了新型Couette流变仪在测量流体粘度时的误差范围。分析结果为进一步测量不同状态下流体的粘度和研究空化奠定了基础。     

基于Couette流变仪的0.1～0.5MPa压力下液体粘度测量方法

为了研究使用Couette流变仪在0.1 MPa～0.5 MPa压力范围内测量液体粘度的方法,首先对流变仪进行了强度校核,结果表明流变仪在低于4.2 MPa压力下可以安全工作.然后对如何通过电机输出力矩得到流变仪工作段力矩的问题做出了研究;最后,根据推导出的工作段力矩与所测液体粘度成正比的关系,总结出了通过工作段力矩间...     

超薄含水油膜Couette流润滑特性的分子动力学模拟

基于分子动力学方法,建立超薄含水柴油膜的全原子分子模型,进行不同含水率下油膜Couette流的润滑特性研究。在相同剪切速度作用下,分析含水油膜的微观结构、速度分布、整体键取向参数、剪切黏度等性质。发现不含水时油膜形成了类固体层,不具有流动性,且在剪切过程中黏度值下降,即表现出剪切时间稀化现象;而含水工况下,油膜出现分层结构,流速符合Couette流的流动特性;且含水率越高,油膜的分层现象越明显,链烃的有序性越强,致使油水混合薄膜的剪切黏度值也越低,呈现出非牛顿流体性质,此时油膜固有的剪切稀化特性被削弱。研究表明,水分子由于具有较强的分子间作用力,能促使油膜中的有机分子重新排布,从而对油膜的润滑性能产生较大改变。     

AR—G2型流变仪的特点及应用

AR—G2型流变仪是用于深入研究和材料研制的一种全新旋转流变仪,它经过五年的深入研发,对基本流变测量技术有创新和改善。AR—G2型流变仪仍然是唯一能为单纯的流变测量提供独特的独立马达和传感技术的商用流变仪,没有任何其它流变仪能够独立地应用剪切变形进行应力测量。粘度是流体的重要物理性质之一,其数值的准确与否对制定油气田开发对策具有重要意义。利用AR—G2型流变仪对西峡沟原油流变性能进行研究,确认其原油具有明显的粘温特性,为剪切变稀型流体。     

微米尺度二维压力驱动Couette流分区特性的实验分析

小孔节流是空气静压导轨中常见的节流方式,为了研究空气静压导轨气膜压力分布问题,研制了一种气体止推轴承气膜压力分布测试试验台。以小孔节流为例。基于空气静压导轨气膜压力递减规律,将气膜沿长度方向划分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过Fluent仿真气膜支撑区气体流态并计算其流速和压力,得到的实验结果与气体压力分布的数值分析结果吻合。得出了相关结论:气膜沿长度方向分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过实验验证压力分区理论的有效性。     

AR—G2型流变仪分析技术的应用

粘度是流体的重要物理性质之一,其数值的准确与否对制定油气田开发政策具有重要意义.AR-G2流变仪是应力控制流变仪最新的产品,利用其对西峡沟原油流变性能进行研究,确定其原油具有明显的粘温特性,为剪切变稀型流体.几组实验数据说明AR-G2流变仪能够适应吐哈油田原油流变性能的测定.     

高速可视化剪切黏度测试仪的研制及初步校核

为了研究实际轴承中油膜在过渡区流动的问题,在借鉴国内外相关科研成果基础上,设计制作一种高速可视化剪切黏度测试仪,解决了测试仪的可视化、高速均匀间隙获得、内外圆筒尺寸及位置精度的控制等问题。通过对几种常见介质剪切黏度的检测校核发现,该测试仪可实现对基础油和复合油剪切黏度的测量,且检测精度满足试验要求。     

高粘度煤泥加压旋转流变仪的标定与应用

高粘度煤泥流变特性是影响其高压管道输送阻力的一个重要因素．故研制加压旋转流变仪测量高粘度煤泥不同压力时的流变特性。标定加压旋转流变仪,用于测试压力对流变性的影响。使用加压旋转流变仪测试浓度75％煤泥的剪切应力和剪切速率．绘制了煤泥不同压力时的流变曲线和表观粘度曲线,通过分析确定了煤泥常压下是宾汉型流体,加压下为屈服假塑性流体。     

微流道界面剪切对液膜密封空化流场特性的影响研究

针对高转速下液膜密封空化区界面发生强烈波动导致密封失稳的问题,为寻找波动抑制方法,考察了微流道槽底面剪切条件对液膜空化流场特性的影响。选用Schnerr-Sauer空化模型,运用Laminar和转捩SST模型,对比研究了不同转速槽底面无滑移和无剪切条件下的开启力F_o、泄漏率Q、空化占比和空化区速度分布规律。结果表明：流动模型的选择(Laminar和转捩SST模型)对F_o和Q的影响可以忽略,但对空化影响十分显著;液膜空化泡在膜厚方向呈不规则曲面状,在槽区膜厚中部位置的轴截面空化面积占比最大,无滑移时向非开槽端面单侧减小,无剪切时向密封端面双侧减小;可分开判定非槽区和槽区流态,非槽区始终为层流,槽区在11 300 r/min以下为层流,高于11 300 r/min为转捩流,若存在局部区域流动因子9/16<ζ<1或有空化发生,均应采用转捩SST模型;槽底面进行超滑水改性,可显著提高F_o(15 000 r/min时提高51.6%),降低Q(1 000 r/min时降低2.8%),有效降低空化率(15000r/min时...     

以水为介质阻尼孔气穴流动理论和试验研究

针对水的汽化压力高、容易发生气穴的特点,应用气穴模型理论对阻尼小孔中以水作为工作介质时的流动特性进行理论分析.在此基础上,用可视化方法对阻尼小孔中的气穴流动特性进行试验,研究阻尼孔中的气穴发生过程,分析阻尼孔内径和长径比对气穴的影响.研究结果表明阻尼孔的气穴首先在进口部位产生,并随着两端压差的增大向出口推移.大长径比的阻尼孔相对小长径比的阻尼孔而言不容易发生气穴.在相同长径比的情况下,孔径大的阻尼孔相对孔径小的阻尼孔更容易发生气穴.研究结果对阻尼小孔的选择设计具有一定的参考意义.     

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.     

基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统

推进系统是盾构的关键系统之一。设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统,对推进液压缸进行了分区控制,阐述了推进液压系统的工作原理及其控制方式。利用AMESim仿真软件对推进液压系统的压力和流量特性进行了仿真分析,并在工程应用中进行了推进试验,仿真和工程实际应用表明所设计的推进液压系统可实时控制推进压力和推进速度,可以满足盾构的掘进要求。     

液压恒压网络压力控制研究

介绍了液压恒压网络的结构组成,建立了液压变压器—液压蓄能器子系统的数学模型,提出了两种分别依赖于负载流量和系统压力的压力控制算法。在分析前者的缺点后,推导了控制系统压力的非线性方程,该方程的解及其系统压力的仿真结果证实了所提出的第二种恒压网络的控制方法的正确性。     

比例溢流阀复合控制压力流量原理及实现

提出一种新的闭环流量控制原理和压力流量复合控制策略，适用传统控制压力的比例溢流阀既可闭环控制流量，又可取代比例溢流与比例三通调速两个阀的组合复合控制压力流量，构成的系统也最节能。研究结果表明，新原理阀的动静态性能亦非常优良。     

RESEARCH ON THE PERFORMANCE OF NEW TYPE OF PROPORTIONAL PESSURE AND FLOW CONTROL VALVE

A new closed loop flow controlling principle through correcting the valve's opening area while load pressure is changing is carried out. Further more a principle using only one proportional valve to compound control pressure and flow is suggested. By using very simple proportional throttle valve in structure, the functions that five kinds of proportional valves or any two of them combined possess can be complimented. After analyzing, comparing, and testing the dynamic and static characteristics of valve with different controlling principles and main valve structure styles, the optimized structure styles and control methods are achieved.     

围压下自振喷嘴空化起始能力试验及应用研究

开展喷嘴空化起始能力研究,对增大射流破岩效果,提高深井钻井的速度具有非常重要意义。利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,通过试验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较,结果表明在更深的井底或更高的围压条件下,自振空化喷嘴比普通锥形喷嘴具有更大的起始空化数和更强的空化起始能力,最大起始空化数达1.67,而锥形喷嘴最大值仅为0.54。现场试验也证实了自振空化喷嘴钻头在增加进尺、提高机械钻速方面有更显著作用。     

高压气动容积减压分级控制原理与特性

为了提高容积减压能量补偿效果,提出分级控制容积减压的概念。通过高压气动系统定压补偿分级减压的能量原理和减压过程中的能量特性分析,证明了分级减压是一种有效的节能减压方法。通过建立控制系统的数学模型和进行仿真分析,研究了两级控制容积减压系统控制特性;两级控制容积减压系统的试验研究结果表明：建立的理论模型是符合实际的;一级减压的设定压力只要高于二级减压设定压力的临界输入压力值,就能得到稳定的控制压力输出。     

采用计算流量反馈的流量控制方法及特性研究

提出了一种利用压差传感技术获得计算流量并加以反馈的流量控制方法。结果表明,该方法在获得较高的流量控制精度的同时,具有良好的流量动态控制特性。     

功率流理论在柔性振动控制技术中的应用与发展

柔性振动控制技术和功率流理论是当前振动控制领域研究的两个热点问题。回顾了振动控制技术的发展与演化,介绍了功率流方法的提出、发展。评述了功率流理论在柔性振动控制技术中的应用,功率流理论和柔性振动主动控制技术相结合,功率流的测试等方面的研究成果。最后,对柔性振动控制技术中功率流理论的发展方向作了展望。