快开阀装置阶跃压力上升时间影响因素研究

快开阀装置作为动态压力校准装置,其产生阶跃压力的上升时间是对压力传感器频响特性和灵敏度校准的重要指标.在实际试验过程中,发现其阶跃压力上升时间与低压腔尺寸及传感器布设位置有关,故有必要对其展开仿真研究.本文以快开阀装置结构为基础,利用FLUENT建立三维数值仿真模型.模型中,高压腔的模拟压力为1500 kPa,低压腔的...     

双模式消声器流体动力特性试验与数值模拟

为了探索双模式消声器的工作特性,设计共振腔式双模式消声器,测量不同入口气流流速条件下阀门的开度、消声器压力损失及出口声压。重点研究消声器入口流速、阀门开度、消声器压力损失之间的变化关系,讨论阀门打开和阀门关闭两种状态对消声器出口气流再生噪声的影响。试验结果表明:阀门开度随消声器入口气流流速的增大而增大,但成非线性;双模式消声器压力损失以及出口处的气流再生噪声都随着气流流速的增大而增大,但与无阀门设计的消声器相比,消声器压力损失和出口气流再生噪声均较低,并且压力损失降低的幅值随气流流速的增大而增大。在试验的基础上建立消声器内流流动三维稳态数学模型,并针对试验工况进行数值模拟,获得消声器内流场的压力、速度分布特性。仿真与试验结果基本吻合。     

考虑热传递的真空容腔压力响应研究

针对气动真空系统中容腔的压力响应,以往的经验方法没有研究温度变化带来的影响。而在真空发生器回路的容腔抽吸过程中,容腔内空气温度的变化会对压力响应曲线产生影响。本文围绕真空发生器回路和具有一定容积的抽吸容器,改进经验方法,建立了考虑热传递的真空抽吸模型。为了研究真空抽吸过程中传热系数,使用间接测量法("停止法")测得了容腔内温度的变化量,得出了无量纲努塞尔数随抽吸时间的变化曲线。以等温容器抽吸法获得的真空发生器流量特性为基础,使用定努塞尔数传热模型对真空容腔压力响应进行了仿真。通过比较仿真和实验结果可知,考虑热传递的真空容腔压力响应模型能较好地表示真空容腔内压力的变化。     

制冷系统用两级先导式电磁阀动力学特性的仿真与实验

对制冷系统用两级先导式电磁阀动力学特性进行数值仿真与实验.建立了基于电磁阀阀芯振动与制冷剂流动相耦合的动力学模型,模型充分考虑阀芯振动,阀内各腔压力变化,阀前后管路内压力渡传递,得到了实验结果的验证.获得电磁阀在不同工作条件下的动态响应与工作状态,讨论了闽前管路内压力波对电磁阀自激振动与压力脉动的影响.     

在狭窄式容腔中流体的非定型层流运动

为了研究压力传感器的动态响应特性,本文根据流体运动的基本方程,导出了在狭窄式容腔中的径向压力分布计算公式,并利用Moller的试验结果加以修正。修正后的公式与试验甚为符合。     

在狭窄式容腔中流体的非定型层流运动

压力传感器管路终端腔室为一狭窄式容腔。一般在流体管路动态特性的研究中,都将容腔用一个集中参数流容来表示。但是这样做是不可能得到狭窄式容腔壁(膜片)上的压力分布的。要分析这种压力传感器对压力阶跃的响应特性,就需要研究容腔膜片上的压力分布随时问变化的规律。当压力传感器在阶跃压力作用下,传压管出口端的压力p_2和质量流量m_2随时间t的     

高速电主轴注液式一体化平衡终端优化设计与实验研究

注液式在线动平衡是超高速电主轴的主要在线平衡方式之一,为了解决传统的注液式在线平衡终端容腔设计精度不高造成的平衡精度损失问题,计入高速旋转状态下平衡终端容腔内的油气复杂流动状态的影响,建立4种不同截面形状的容腔分析模型,利用FLUENT流体仿真分析手段基于VOF方法实现对平衡终端容腔内流体的三维数值模拟,研究了不同质量液体在不同转速条件下四种容腔内部流体的湍流情况、容腔内液体分布状态以及容腔外壁的合成压力,研究表明:90F形状容腔为最佳截面形状容腔。在充分考虑平衡终端极限运转条件下(最高转速和容腔充满液体),建立容腔外壁的有限元分析模型,实现平衡终端容腔的参数优化,应用3D打印技术制造优化后的平衡终端,在超高速铣削电主轴实验台上进行在线动平衡实验验证。实验结果表明:平衡前后工频幅值下降幅度均超过90%,平衡性能有效提升。     

高真空插板阀工作状态诊断与监测方法研究

高真空插板阀广泛应用于空间环境模拟器真空分系统,如低温泵、分子泵泵口阀,粗抽机组总阀等。这些阀门均属于单点失效或一旦失效对试验系统运行产生较大影响的关键设备。以KM6空间环境模拟器试验系统的单点失效设备粗抽总阀为研究对象,开展工作状态监测方法研究,通过位移传感器、特定条件下阀门的开启与关闭时间、开关到位指示器、声音传感器从多角度对阀门的状态进行监测与判断,能够在其出现故障前,给出相关数据,对其状态进行预示,效果良好。     

大型压力输水管道泄漏监测方法的试验研究

为研究一种针对大型压力输水管道泄漏问题的在线监测方法,设计了4种不同压力工况(0.2 MPa、0.4 MPa、0.6 MPa、0.8 MPa)和4种不同泄漏孔直径工况(2 mm、4 mm、8 mm、14 mm)的管道模型试验。试验通过控制阀门开闭、阀门孔径大小和输水管压力变化来模拟实际运行管道的泄漏状态,并用水声检波器采集泄漏状态和非泄漏状态下的管道噪声数据来比较信号差异。经过分析,推导出了泄漏孔面积、管道压力与管道噪声信号振幅三者的关系。试验结果表明,通过利用水声检波器监测管道噪声变化进而监测管道泄漏是可行的,且泄漏信号主要由偶极子声源组成,泄漏状态下振幅随泄漏孔面积和管道运行压力均呈幂函数的关系增长。     

基于AMESim的液氧供应系统启动特性分析

为研究液氧供应系统启动阶段的压力平稳性,使用AMESim对液氧加注启动阶段平稳性进行了仿真,比较了设立启动容器和不设启动容器两种情况下液氧加注启动阶段的压力、流速的稳定性,通过仿真分析了启动容器设立的位置对加注流量稳定性的影响。通过对某型号动力系统试验液氧加注泄出系统进行仿真,将仿真结果与试验数据对比,验证了仿真过程中使用孔板替代发动机模拟负载的正确性与使用AMESim软件进行液氧供应系统仿真的合理性。经仿真分析,设立启动容器可使启动阶段压力震荡时间缩减至设立前的四分之一,设立启动容器后可明显减小启动阶段产生的压力凹坑,启动容器与负载端的距离为启动段平稳性的主要影响因素。     

真空渗漏工艺缺陷对VARI成型复合材料质量及性能的影响

分析了真空辅助树脂渗透（VARI）工艺系统真空对成型质量的重要性。 通过在VARI工艺的进胶截门前、出胶截门后及进出胶截门之间3个区域分别设置渗漏点,调整渗漏点的大小控制真空渗漏的严重程度,对研制的不同渗漏位置以及不同渗漏严重程度的试验件进行外观评价、厚度测试以及超声缺陷检测。 并通过测试不同试验件的开孔压缩性能开展了工艺试验,得到了VARI工艺过程中真空渗漏的位置和程度对复合材料质量的影响：当系统真空出现轻微渗漏时,对VARI工艺成型复合材料制件的最终质量的影响需根据渗漏点进行判定;当系统真空出现严重渗漏时,对VARI工艺成型复合材料制件的最终质量有严重影响,与渗漏的部位无关;VARI工艺成型复合材料层合板的开孔压缩强度与制件的孔隙率成反比关系。     

一种锥形节流阀工作过程流-固耦合动力学响应的影响因素分析

基于三维流-固耦合有限元动力学仿真分析模型和直接耦合算法,分析了一种锥形节流阀在入口流速脉冲激励下由关闭状态开启而后重新关闭全过程的流量特性、压差特性及阀门开度的高频波动等非线性动力学响应特性,并采用小波分析方法等对阀门开度响应等进行了时-频域分析。选择不同的流体-结构模型的数值积分方法组合及时间步长对流-固耦合动力学求解算法进行了实际应用检验;然后对阀芯质量、弹簧参数与油液参数等系统参数以及激励速度幅值与脉宽等激励参数对其工作过程动力学响应的影响进行了细致的数值分析比较。结果表明:流体模型积分算法的选择对流-固耦合计算结果的影响较大;对该阀而言,阀芯质量与油液体积弹性模量的改变对阀芯振动频率的影响较为显著,油液粘度的改变对阀门开启的滞后量及振动相位的影响较大,而弹簧刚度及预紧力的改变对阀门的最大稳定开度的影响较大;阀芯与阀座间的碰撞使阀芯的振动频率提高。     

单屏式多点气流温度传感器现场校准工况参数影响分析

采用数值仿真的手段对燃烧室试验环境下单屏式多点气流温度传感器进行仿真计算,改变温场、流场环境,分析研究了来流总温、来流总压以及马赫数等工况参数对单屏式多点气流温度传感器的测量结果的影响规律,并用试验进行验证.数值模拟结果表明:在燃烧室试验环境下,单屏式多点气流温度传感器的测温偏差随着来流总温的增大而增大,每增加1000...     

带负吸功能的液体灌装阀

目的研发一种关阀后液体不滴漏的灌装阀。方法打破传统设计理念,将灌装阀设计成复合腔,即灌装腔和负吸腔,负吸腔在灌装腔内部。灌装阀关闭瞬间,负吸腔形成上腔和下腔,下腔具有负压,阀口周围残留的液体会自动顺着阀芯和负吸杆中间的毛细孔被吸入负吸下腔。结果灌装阀关闭后没有残留液体滴漏,避免了残留液体污染包装桶,省去了传统的接料盘或复杂的负吸装置。结论带负吸功能的液体灌装阀成功地解决了灌装阀滴漏的难题,而且结构紧凑、成本低。     

6A02铝合金异形截面小弯曲半径薄壁管液压成形工艺研究

目的 研究6A02铝合金异形截面薄壁管的液压成形过程,改进管件的成形质量。方法 使用Abaqus软件进行数值模拟,通过考察管件壁厚分布情况、管件轴线的最小弯曲半径及管壁与模具贴合情况,研究了内压、轴向进给量、加载路径及合模过程中的内压与进给对成形质量的影响,并提出了合模力–轴向进给–内压三者同时配合的加工方法。结果 通过数值模拟确定了无轴向进给情况下管件薄弱处发生破裂时的内压为7.5 MPa,发生起皱前的最大轴向进给量为2 mm,最低整形内压为80 MPa。确定了在合模过程中进给0.75 mm、合模后继续按照特定加载路径进行内压提升和轴向进给、最后施加80 MPa的整形压力的情况下成形效果最好。通过此路径加工出的管件最小壁厚为0.42 mm,最大减薄率为16%,轴线最小弯曲半径为1.258 mm,与模具间隙面积为0.065 mm²。结论 适当的内压–轴向进给可以实现较好的成形质量。在合模过程中,施加与合模力相配合的轴向进给和内压能增加管件弯曲处薄弱部分的补料量,改善管件在合模后的壁厚分布情况,进一步提升管件最终成形质量。     

大惯性负载液压系统启动冲击成因及控制

大惯性负载液压系统在启动过程中往往产生较大的冲击与振动。分析大惯性负载启动冲击的成因,通过把进油路容腔分为前、后两容腔分别进行数学建模,推导出启动冲击压力的估算公式。根据启动冲击成因提出控制方法,即溢流阀的开启压力前期按照线性规律增加,中后期按照对数函数规律增加,主阀芯按照线性规律开启。把该控制方法运用在大惯性负载系统中进行仿真研究,以执行器进油腔压力升高特性作为主要研究指标。仿真表明,采用该控制方法,可以减小执行器进油腔的最高冲击压力和压力波动幅值,使启动过程更平稳。     

基于声比拟的压力管路阀门内漏噪声数值预报研究

阀门内漏对压力管路系统安全运行具有很大危害。基于声比拟理论,使用Fluent软件分别进行稳态及非稳态计算,获得阀门内漏的流场和声场特性。研究了管内介质、工作压力、横向距离以及阀门泄漏度对阀门内漏噪声的影响。通过实验对数值模拟方法的正确性进行了验证。研究表明,阀门内漏流场旋涡与噪声直接相关。阀门内漏的声场信号为宽频随机信号,气阀内漏声场强度大于水阀,声压级随工作压力的增大而增大,并且随阀门泄漏度和阀后横向距离先增后减。研究结果可为阀门内漏的噪声预报以及阀门内漏检测提供借鉴。     

混凝土湿喷机摆动系统工作特性研究

为了深入了解混凝土湿喷机摆动系统的工作特性,根据摆动系统的结构及工作原理,考虑液压元件内部阀芯等零部件的运动响应时间等因素,建立了摆动系统的键合图模型和动力学方程,仿真分析了在摆臂摆动过程中恒压泵、蓄能器和电液换向阀等液压元件的工作特性,并搭建了摆臂摆动测试平台进行实验验证。研究结果表明：在摆臂运动达到稳定状态之前,恒压泵斜盘处于最大倾角状态,泵出高压油液用于左右摆动缸的运动和蓄能器充液,蓄能器气室压力随着摆臂摆动次数的增加而逐渐升高,并最终稳定在14 MPa;在摆臂运动达到稳定状态之后,恒压泵斜盘倾角在0°~19°之间周期性变化,蓄能器放液最大瞬时流量达到322.5 L/min,可实现S形分配阀在0.24 s内完成换向;摆动缸无杆腔工作压力的测试结果与仿真结果基本一致,验证了所建模型的准确性。研究结果为进一步优化混凝土湿喷机摆动系统提供了参考。