动座式节流阀阀口特性仿真与试验研究

结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级阀口结构可有效降低主阀口的工作压差及液动力,减少阀口的气蚀,能有效地提高节流阀的工作性能和使用寿命。     

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.     

油气田勘探开发模拟新技术

本文综述了油气藏描述与模拟的一系列模型，这些模型是对油藏类型，储集体几何形态，储层参数，流体性质等宏观微观的定量概括。它能反映油藏形成和油气富集规律，对油气开发起指导作用，对新区勘探开发又起预测作用。     

水压阀阀口流量系数的研究

因为水与油的理化性质不同，所以以海，淡水为工作介质的水压传动元件的设计不能按传统油压理论及实验依据来选择其系数。本文对多种型式的水压阀阀口流量系数进行了实验研究，为设计水压元件提供了基础实验数据。     

水液压轴向柱塞马达

针对水下作业对水液压执行元件的迫切需求,提出为水下旋转作业工具研发高性能的水液压轴向柱塞马达.根据水的理化特性及液压马达的工作原理,建立水液压轴向柱塞马达的物理模型,对其输出特性包括转矩、转速、脉动等进行仿真分析和试验验证.试验结果验证了模型准确性,得到进出口压差和输入流量对马达输出特性的影响,为水液压马达的研发与改进提供了依据.     

虚拟现实技术在海洋平台生活楼空间设计中的应用

在进行用户访谈和实地调研的基础上,依据规范化、轻量化的设计原则,对海洋平台内装设施的造型、尺度、材质和色彩搭配等设计要素进行详细的规划设计,并将虚拟现实技术融入海洋平台环境设施的前期方案设计环节。利用虚幻4引擎进行海洋平台生活楼虚拟空间的搭建,实现生活楼内部漫游、家具造型和材质切换、固定视角切换等功能,从而进行不同设计方案的效果呈现和对比。虚拟现实技术的应用有助于设计人员把握设计要素、激发设计灵感,进而提高海洋平台生活空间的整体设计水平。     

二级节流中间区域压力分布及其刚度特性分析

二级节流是减轻水压控制阀中气蚀的有效结构形式,文章对二级节流两节流口之间区域的压力分布进行了仿真研究。在此基础上,详细分析了二级节流的刚度特性。     

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。     

基于海水介质的微型面接触摩擦副应力及摩擦学研究

为了研究微型面接触摩擦副在海水环境中的动力学和摩擦学性能,根据柱塞运动过程无刚性冲击和柔性冲击的准则,选取了B样条曲线、五次多项式曲线和正弦曲线作为研究对象,计算了微型面接触摩擦副接触应力以及摩擦应力;以动力学计算的结果对摩擦试验进行加载,筛选摩擦副材料。结果表明三种曲线组成的摩擦副接触应力最大值约为160 MPa,摩擦应力最大值均约为16 MPa,B样条曲线和正弦曲线综合力学性能优于五次多项式曲线。通过销盘摩擦试验考察了在初始接触应力约为160 MPa,滑动速度为0.5 m/s的工况下,纯PEEK、含有30%玻璃纤维的PEEK和分别含有10%石墨/碳纤维/PTFE的PEEK与17-4PH组成摩擦副的摩擦学性能。试验结果表明分别含有10%石墨/碳纤维/PTFE的PEEK与17-4PH摩擦副的摩擦因数和磨损量均最小,磨损机理为轻微的粘着磨损,可作为微型面接触摩擦副滚动体材料。