柴油机高压泵柱塞偶件内部空泡特性研究

为了避免穴蚀的发生,提高柴油机高压油泵柱塞偶件的可靠性,以某型柴油机柱塞偶件为研究对象,利用CFD软件Fire对其内部流场进行动态仿真,得到了柱塞回油期间,偶件流场内的空泡分布、变化规律及柱塞螺旋槽结构对空泡形成、破灭的影响特性。研究结果表明:在柱塞偶件螺旋槽上附加棱边可有效减少空泡形成,螺旋槽加工范围为螺旋槽角度30°～60°、螺旋槽高度0.5～0.8mm。     

柱塞自旋转装置的计算

在柱塞上端接一根外圆带有螺旋槽的自旋转装置，靠排出液流的螺旋上升流动产生分速度使柱塞在抽汲过程中产生随机自旋转运动，从而消除柱塞的偏磨现象，达到提高抽油泵寿命的目的。这就是旋转柱塞的工作原理。产生多大的旋转力才能克服柱塞与泵筒之间的最大内摩擦阻力而使柱塞旋转，根据已知条件推导出柱塞旋转力、螺旋槽宽度、深度和螺旋角之间的关系式，将计算结果与柱塞和泵筒之间的最大内摩擦阻力进行比较，从而找出合理的螺旋槽宽度、深度和螺旋角。     

柱塞气举模型方程的建立及求解

柱塞气举是气举采油气的重要人工举升工艺技术之一,它通过以循环方式在整个油管柱内上下运动的柱塞,减少被举升液体的漏失,从而可提高气体的举升效率。柱塞举升工艺技术的关键是对柱塞运动的控制。建立了柱塞气举的模型方程,通过对模型方程的求解和分析,考察柱塞气举的动力学特性,为柱塞气举的优化设计提供新的计算途径。     

牙膏灌装机构设计及流动特性分析

目的 通过设计双头平推柱塞式灌装机构,进一步提升牙膏等黏稠膏体的灌装生产效率,同时研究牙膏流变特性对灌装推力的影响,以解决当前牙膏等粘稠膏体灌装速度、精度低等问题。方法 首先选取市场占有率较高的品牌牙膏进行流变试验,然后采用经典非牛顿流体本构方程拟合获得流变曲线,最后采用数值模拟物料灌装挤出过程,获得所需要的最大灌装推力。结果 研究表明,牙膏属于非牛顿流体且具有剪切稀化的流变特性,与幂律流变模型(Powder Law黏度模型)拟合相关性为0.999 2。在最大灌装容量为200 mL、最大灌装速度为0.337 m/s时,所需推力为1 681 N。结论 可为非牛顿流体的灌装机构设计提供理论指导。     

内燃式水动力系统工作性能的试验研究

内燃式水动力系统将传统内燃机与柱塞式水泵技术集成为一体，直接利用活塞往复直线运动输出水动力。试验表明，系统全工况输出压力比传统内燃机驱动柱塞泵系统提高15．21％～76．61％；输出流量降低0．69％～2．13％；输出功率提高13．63％～74．75％。系统在80％油门开度下实现了输出压力1．15MPa，输出流量4．8m^3／h的额定输出指标，对应系统转速约为1900r／min。内燃式水动力系统的工作原理正确、运行正常，实现了预期设计功能。     

斜轴型轴向柱塞泵缸体组件的优化设计

本文讨论斜轴型轴向柱塞泵缸体组件的优化设计.首先给出了优化设计数学模型,然后提出了求解数学模型的一种快速方法,并对实际的优化设计结果进行了分析.采用本文的模型和方法,可以方便地获得缸体、柱塞、连杆的最佳参数.     

镁合金压铸压室内慢压射过程数值模拟

为了研究压室内慢压射过程对压铸充型过程金属液流动形态的影响,通过建立描述冲头、压室及金属液之间边界条件与初始条件关系的数学模型来描述金属液在压室内的流动状态.应用Flow3D模拟软件模拟了压室内金属液的流动状态,分析了不同冲头速度对金属液流动状态的影响.结果表明：压室内的金属液初始流动状态会随着慢压射的速度变化而改变.若冲头速度以临界速度运动时,压室内的气体会顺利排出;当冲头速度高于或低于临界速度时,都会使气体卷入金属液中随金属液一起进入型腔,从而增加铸件的气孔缺陷含量.     

Design of wear-out-failure in-situ repair parts by environment-friendly nanocopper additive

Oleic acid surface-modified Cu nanoparticles with an average size of 20 nm were prepared by liquid phase reducing reaction. The tribological performance and mechanism of nanocopper as additive were studied by means of tribotester, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and nanoindentation instrument. The results indicate that the modified nanocopper additive can significantly improve the wear resistance and reduce friction coefficient of base oil. A copper protective film is formed and contributes to the excellent tribological properties of nanocopper additive. On the basis of the film forming mechanism, a new in-situ repair method was designed and used to repair wear-out-failure injection pump plunger and barrel. Furthermore, the current research progress of nanoparticles as green energy-saving lubricating oil additives were presented. Foundation item: Project (50235030) supported by the National Natural Science Foundation of China     

基于数值模拟的压铸过程低速工艺优化

低速压射过程中冲头的运动分为封闭浇料口、匀加速和匀速低速三个阶段,各个阶段的工艺参数对压室内金属液的流动形态都有重要作用,进而影响铸件中气孔缺陷的产生。采用数值模拟技术来研究不同工艺参数下压室内金属液的流动形态,对低速工艺进行优化。针对压射过程冲头的运动特征,引入了移动速度、压力边界条件,开发了压室压射过程三维数值模拟程序。结合慢压射临界速度理论,模拟了不同料口封闭速度、加速度和慢压射速度下压室内金属液波形的发展。模拟结果表明采用优化的工艺参数可以降低压室内的卷气。     

喷油泵柱塞偶件密封与润滑的研究与分析

应用油膜理论和缝隙液流理论,分析了喷油泵柱塞偶件的燃油密封与润滑,提出确定柱塞偶件最小间隙的基本理论与分析方法;在此基础上,针对当前典型直列燃油喷射系统,对喷油泵运行过程中柱塞偶件燃油泄漏、缝隙压力、柱塞腔压力、偶件配合间隙及其变化等进行了模拟计算与分析。为柱塞偶件设计和工艺改进提供了理论依据。