柱塞泵阻尼槽噪声特性研究

提出了一种研究液压动力元件中阻尼槽噪声特性的新方法，通过把柱塞泵配流盘上的阻尼槽映射到滑阀上，隔离其他噪声源，对阻尼槽的气穴噪声特性进行单独研究。对两种典型阻尼槽（V形槽和U形槽）进行了压力分布测量、流场仿真及噪声信号测量，分析了阻尼槽结构、压力分布和噪声之间的内在规律。研究发现，配流盘吸油槽侧的渐扩形阻尼槽（V型槽）容易导致在柱塞腔卸压时出现气泡析出，诱发严重的气穴噪声，而具有等截面的阻尼槽 （U型槽）压力回升快速，可以显著抑制气泡析出。     

锥型节流阀流量特性

针对不同结构参数的锥型节流阀阀口,分别分析了三角形(45°,53°,60°)、U形、矩形节流槽的特征,推导了各自的过流面积计算公式,并依据节流阀流量压差特性试验,利用Matlab程序进行处理,获得了不同阀芯锥型节流阀的流量系数。研究表明:锥型节流阀的流量系数不仅与系统压力、阀口开度有关,还与节流槽的结构有直接的关系。锥型节流阀的流量系数随着压力的升高而增大;随着阀口开度的增大而减小。53°和60°三角形节流槽阀芯的流量系数稳定性要好于其他3种结构,45°三角形节流槽阀芯的流量系数最不稳定。     

二级管道节流过程中气蚀数值模拟

为了研究节流管道有气蚀、能量损失大、噪声大等问题,按照实际流道的结构和参数,自行设计二级节流管道三维模型.应用流场计算商用软件ANSYS对多种工况下二级节流管道和普通节流管道进行仿真计算,给出节流管道内的速度场分布图、压力场分布图.分析实验测量结果,验证计算模型的适用性.研究结果表明二级节流管道抗气蚀能力比普通节流管道强.气穴首先在节流管道入口处产生,并随着两端压差的增大向出口推移.研究结果对节流管道的选择设计具有一定的参考意义.     

减振器内部油压行为分布特征有限元分析

以汽车减振器为研究对象，通过有限元分析软件ANSYS中的FLAUTRAN模块建立了具有双节流孔的闭式油路压力分布稳态计算模型；分析了不同输入速度减振器模型内部流场，压力场，剪应力场分布的变化规律，从理论上探讨了减振器内部油压分布对缸体及其他部位结构强度与刚度的影响，为闭式油路边界形状设计及减振器关键零件设计提供理论依据，同时也分析计算了节流孔壁剪应力与速度的关系以及壁压力与节流孔长度的关系。     

液压系统气穴起始条件研究

该研究成果属应用理论研究范畴,它在理论上阐明了液压管路及元件节流气穴发生的机理,指出了在液压系统中存在扩散型和蒸汽型两种可能的气穴类型以及相应的形成条件,建立了描述高压管路及元件节流气穴起始条件的数学模型、判别准则及主要影响因素,证明了以节流口前后压力比作为衡量气穴状态的合理性及可行性,表明了影响气穴临     

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。     

制冷剂在微尺度槽道内的流动与传热研究

就微三角形槽道内ＣＦＣ１２的流动沸腾换热做了详细的实验研究。研究表明,在微槽道中流体流动沸腾换热比常规尺寸的换热更为强烈,且流动用力相对要小,实验观察发现,在微三角形槽内流体流动沸腾时明显有大量气泡生成,这与其它相关实验得出的不产生气泡的结论是不同的。     

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.     

毛坯尺寸对金属橡胶微观组织结构特性的影响

引入形状因子,分析了金属橡胶材料毛坯的尺寸对成型后金属橡胶节流元件内部微观孔隙分布的影响.用定量金相分析仪获得了圆柱形金属橡胶节流元件沿轴向不同截面的金相显微照片,采用定量立体法求得不同截面上的孔隙度的分布情况.逐渐改变毛坯的尺寸,通过曲线回归和计算,得到了制备圆柱形金属橡胶节流元件的最佳形状因子,进而求得毛坯尺寸和成型后样件的尺寸之间关系的理论计算公式.     

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.     

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．     

基于流声耦合的调节阀空化噪声数值预测

针对工程应用中调节阀普遍出现的空化以及由其产生的噪声问题,提出基于流声场耦合法的调节阀空化噪声数值预测方法,首先选择大涡模拟和空化模型对调节阀进行瞬态流场计算,然后联合声学边界元法利用流场信息计算噪声场特征,分别数值计算一种轴流式调节阀在空化和无空化工况时的噪声。结果表明:监测点处的声压级频率响应曲线整体趋势基本一致,计算结果符合实际规律;空化工况时的声压级频率响应曲线具有较多的峰值点,而无空化则较为平稳,可作为判断调节阀是否产生空化的依据;数值计算得到的监测点处总声压级与理论预测计算的相对误差低于7.1%,证明了数值计算的准确可行性。     

带整体开启阀的双腔串联压电薄膜泵

阐述了带整体开启阀的双腔串联压电薄膜泵的工作原理并给出结构设计。对整体开启阀的过流特性进行了理论推导,定性分析了影响其过流性能的因素,并用实验加以证明。对影响压电泵性能的因素,如腔体高度、阀的结构、阀的滞后性、空穴现象等进行了理论分析与实验测试,得出了其对压电泵输出性能的影响规律。所设计带整体开启阀的双腔串联压电薄膜泵样机具有自吸性,通过调整输入电压和频率可控制泵的流量与压力输出,工作性能稳定。在输入电压为200 V、工作频率为250 Hz左右时,最大输出流量和压力可分别达到950 mL/m in和75 kPa,自吸高度为0.285 m。     

关于锥阀流体力补偿的研究——突缘结构对流体力补偿效果

为了解决锥形阀的流体力的补偿问题,一些带有各种补偿结构的锥形阀广泛地应用在液压装置中、本文通过改变所设计的锥形阀的顶角、补偿结构的突缘外径、突缘与阀座间的距离、下流阀室内的开扩角等有关参数的大小的实验中、清楚地探明了在外向流及内向流情况下,上述有关参数对锥形阀的流量特性、锥形阀的轴向特性、气穴产生的界限及其噪声等方面的影响程度。从而为开发高性能的锥阀提供了大量的实验数据和可取的锥形阀的形状,并且在理论上也进行了充分而深刻的分析。     

Flow and cavitation characteristics of water hydraulic poppet valves

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压电陶瓷驱动精密流量阀的设计与建模

设计了一种精密流量阀,采用压电陶瓷驱动流量阀阀芯并控制其位移.在流量阀的减压出口处安装了金属橡胶,以消除流体通过节流口后压力剧烈变化所产生的纹波现象.设计了流量阀的结构,通过分析流经阀芯节流口以及金属橡胶的流体流量特性,基于节流阀芯的力平衡方程,建立了压电陶瓷驱动精密流量阀的电压 流量理论模型.在流量阀出口安装微压力/流量传感器并与控制器组成闭环控制系统,使得该流量阀具有自适应精密减压阀的功能.将减压阀与流量阀串联组合,可以实现对流体的精密减压与流量控制.多个相同的串联组合阀并联后具有数字比例调节阀的功能,在一定范围内可以实现对出口压力、流量的连续调节与控制.将该精密流量阀作为先导控制阀并与流量阀组合,成为具有高频响特性的精密大流量伺服阀.     

液压锥阀气穴现象两相流仿真及实验

为研究液压锥阀存在的气穴问题,基于流体力学理论及阀芯受力分析,计算出径向偏移量的大小,在考虑阀芯发生径向偏移的情况下,借助UG软件建立不同工况下的内流场三维模型,通过ICEM-CFD软件划分网格模型,基于FLUENT软件对锥阀内流场的气穴现象进行液-气两相流仿真,获得径向偏移、半锥角、开口度、背压4个影响因素下的气穴分布及强度的变化规律.搭建可视化的液压锥阀气穴现象实验台,借助高像素的相机拍摄各工况下阀口位置的气穴图像,对仿真结果进行实验验证.结果表明:仿真结果与实验结果相吻合,径向偏移使气穴集中分布在上锥面一侧的流场.半锥角为45°时,阀芯的锥阀气穴强度变化平缓,同时半锥角为45°时,开口度为0.4 mm时气穴的强度最明显,随着开口度增大,气穴现象的气团强度逐渐减弱.综合通流能力、气穴强度,半锥角为45°是一个较优的阀芯半锥角度,同时,增大开口度和背压具有抑制气穴发生的作用.     

超声空化气泡运动的数值模拟

依据热力学和动力学分析,建立了声场作用下液体中一个气泡的运动模型．通过对运动方程的数值模拟,研究了液体中声压幅值、超声频率、空化核半径以及液体的密度、表面张力、动力粘度等因素对气泡运动的影响.     

新型多功能清洗机液力控制系统流场研究

介绍了新研制的一种新型清洗机所采用的调压溢流阀和转速调节阀结构及其原理。在此基础上 ,运用弹性水击理论及阀和泵动作的边界条件 ,对两阀内部和两阀之间的管道流场建立相应的数学模型 ,得出管道系统的压力变化规律。在两阀内部 ,利用计算出来的解析关系式对阀内部结构尺寸参数和弹簧弹性系数进行优化设置 ,最后通过实验结果 ,检验了参数设置的正确性。