泵源液压系统压力脉动抑制方法研究

介绍了泵源液压系统振动与噪声产生的原因,分析了液压系统振动与噪声的危害。设计制造了一种基于流体—结构耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器,在转运车泵源液压系统压力脉动测试试验平台上进行了2组试验。测试了泵源液压系统实际工况的压力脉动和安装滤波器后系统的压力脉动情况,得出2种试验条件下的液压脉动波动幅度和脉动率。验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和不足,为液压系统振动控制提供了新的技术手段。     

高压容器在前混合磨料水射流系统中的作用

研究了高压容器在提高前混合磨料水射流系统的稳定性中的作用，通过实验说明了前混合磨料水射流系统的压力脉动可以加高压容器得到降低，同时分析了磨料罐对于压力脉动的影响。     

基于AMESim的水束发生系统设计与仿真

针对利用水射流加工的设备容易出现水束不稳定及脉动现象,影响其实际应用。设计搭建了水束发生系统实验平台,利用AMESim软件搭建水束发生系统的HCD模型,通过设置相应参数,对系统的主要性能进行分析。分析结果表明:选择合适转速能够减小水束的脉动率,蓄能器对不同转速下的水束脉动吸收作用明显,该系统最终出口压力可调且稳定,能够满足产生不同压力水束的需求。通过实验验证了仿真结果的正确性,为后续水射流实验提供了依据。     

高速汽车侧窗气流噪声模拟

汽车高速行驶条件下,气流噪声成为了主要的噪声源。在组成气流噪声的三部分中,偶极子源噪声占主导地位,而偶极子源噪声又取决于车身表面脉动压力。利用fluent软件,采用大涡模拟(LES)方法,对汽车模型的表面脉动压力进行数值模拟,计算所得脉动压力值与试验测试值基本吻合。对模型的挡风玻璃、A柱和C柱都进行修改,并对侧窗脉动压力值进行模拟计算。模拟仿真表明,汽车挡风玻璃圆弧化和A柱的圆角化有利于降低侧窗脉动压力值,但是C柱的圆角化并不能够降低侧窗脉动压力值,反而会增加侧窗后半部分的脉动压力值。     

基于FLUENT的磨料水射流抛光喷嘴的流场仿真

针对三种典型结构的磨料水射流喷嘴,基于多相流动的VOF模型,利用计算机流体力学的方法对磨料射流系统的高压水射流流场进行两相流的数值模拟,分析对比了三种结构喷嘴流场的速度、压力、紊动强度等参数。结果表明,锥柱形喷嘴具有较优的综合性能,适合作为磨料水射流抛光的宝石喷嘴;在锥柱形结构的基础上,针对三种不同的收缩角进行了数值模拟,结果表明,30度收缩角具有较优的射流特性。     

水射流喷嘴能量损失研究

在水射流系统中,喷嘴是关键部件,起负载作用(对泵加载,建立系统压力)及能量转换作用(将水的压力能转化为动能)。在不同条件下,喷嘴能量转换效率不同,从而影响水射流系统效率。按能量损失成因不同,将喷嘴能量损失分为特征能量损失和气蚀能量损失。根据喷嘴流量特性,研究能量损失的影响因素及其与流量系数的关系。对圆柱、圆锥及余弦三种喷嘴的流量特性进行试验研究,研究能量损失与进出口条件及喷嘴特征参数间的关系,对比分析三种喷嘴的特征及气蚀能量损失的大小。得出进出口条件对气蚀能量损失有较大的影响,而对特征能量损失几乎无影响;喷嘴特征参数对两种能量损失的都有很大影响,且喷嘴内壁轮廓越接近流线型,喷嘴能量损失越小。本研究为优化喷嘴设计及提高水射流系统效率提供基础。     

风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响试验研究

风琴管自振空化喷嘴因兼具空化射流与脉冲射流的优点而被广泛使用。为探究大雷诺数下风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响,从而提高喷嘴作业效率。在理论分析紊流特性与表面粗糙度关系的基础上,通过试验探究了风琴管喷嘴内表面粗糙度对射流轴心压力脉动与扩散角的影响规律。试验结果表明,入口压力越大,粗糙度对射流的扩散角、轴心压力脉动峰值、压力脉动幅度的影响程度越大;对某一入口压力,存在一对应起始粗糙度值使得扩散角快速增大,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值急剧衰减;且入口压力一定时,存在一临界粗糙度值,粗糙度小于此值时,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而先增大后减小;粗糙度大于此值时,轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而减小。根据试验数据,运用能量守恒定理,建立了射流轴心压力脉动峰值随表面粗糙度、入口压力、靶距变化关系的初步数学模型。     

液压脉动滤波器试验研究

分析了液压系统振动与噪声产生的原因及其危害,设计制造了一种基于流体-结构( Fluid-structure)耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器,在液压脉动滤波试验台上,通过测试滤波器前后的动态压力,得出液压脉动的的波动幅度和脉动率,验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和不足,为液压系统振动控制提供了新的技术手段.     

并联柱塞泵水射流系统的研制和工程应用

水射流雾化制粉工艺和冷态钢材的磨料水射流除除鳞除锈工艺是典型的并联水射流系统工程应用,系统的流量脉动直接影响系统的工艺应用。本文介绍了上述2种典型并联水射流系统的研制,分析总结了泵的相位偏角差值对并联柱塞泵水射流系统流量脉动影响,认为泵之间存在最佳相位偏角使并联柱塞泵水射流系统的流量脉动率得到降低。     

旋涡泵压力脉动特性的研究

旋涡泵作为低比转速泵越来越多地应用于船舶、航天航空和化工等领域。但是旋涡泵内部的流体压力脉动会引起泵和装置的振动噪声问题,成为高性能旋涡泵设计应用过程亟待解决的问题。本文通过数值模拟和试验分析相结合的方法分析一台旋涡泵的压力脉动特性,并探讨通过非等距叶片分布方式以降低压力脉动的方法。结果表明:叶片均布条件下,叶频是压力脉动的主要频率,且在阻隔面附近叶频的幅值最大。与均布叶片旋涡泵相比,非等距分布叶片旋涡泵在不影响其性能的同时能够显著降低在叶频处的脉动峰值,但在叶频两侧产生了附加的频率,而振动总级有明显的下降。该研究为减小旋涡泵的压力脉动和泵体振动提供了一个可行方案,对含旋涡泵系统的减振降噪具有参考意义。