球型调节阀液动力矩特性仿真及优化设计

为了获得液体火箭发动机调节阀的液动力矩特性,采用kubota空化模型和标准k-ε湍流模型针对某型调节阀在发动机运行工况下的空化流动开展了数值仿真研究,通过与液流实验数据的对比验证模型准确性,并定量分析了阀芯液动力矩的影响因素、分布特性和演化规律。研究结果表明:阀芯液动力矩大小取决于开度、压差和阀芯流道直径。相同压差下,开度由10°增加至80°,液动力矩单调增加,方向均为使阀芯关闭。相同开度下,压差分别增至3倍和5倍,液动力矩分别变化为原来的3倍和5倍左右。液动力矩分布主要由密封面力矩和主流道力矩两部分组成。随着开度的增加,密封面力矩先减小后增加,主流道力矩先增加后减小。阀芯流道直径由70 mm减小为60 mm,液动力矩最大值增加了24.5 N·m。这是因为相同发动机工况下,减小流道直径使得阀芯开度增加,主流道力矩增加数值大于密封面力矩减小数值,所以总液动力矩呈增加特征。提出了削去原始模型主流道下壁面区域的优化方案,优化模型在100%工况时液动力矩仅为13.2 N·m,且优化模型的流通面积保持不变。与降低流道直径的优化方案相比,所提出的针对主流道下壁面优化方案液动力矩最大值减小了94.4 N·m,大大减轻了控制电机的负荷,已成功经过多次发动机试车考核,提高了液体火箭发动机的可靠性,并为实现发动机轻量化提供了重要参考。

入口反旋强化扭带的自转清洗动力矩研究与工程应用

运用动量矩定理研究 ,成功地建立了入口反旋强化扭带的自动清洗动力矩计算式。应用该计算式进行了以自转动力矩强化为目标的结构设计和优化试验及其工程应用研究 ,获得了重要的结果。其中 2 0 30型反旋强化轴承座的冲推力矩使 2 0 0 0mm长的扭带自转力矩增大 2 35 % ,能够显著地降低扭带自转流速要求 ,并且阻力只有 1.5kPa ,结构简单 ,成本低廉。该技术适于在 0 .9m s左右流速的传热设备中推广应用 。

自动清洗纽带入口反旋强化的动力矩计算方法研究及其应用

运用动量矩定理建立了入口反旋强化纽带的自动清洗动力矩计算式。应用该计算式进行了以自转动力矩强化为目标的结构设计和优化试验及其工程应用研究,获得了重要的结果。其中2030型反旋强化轴承座的冲推力矩使2 000 mm长的纽带自转力矩增大235%,能够显著地降低纽带自转流速要求,并且阻力只有1.5 kPa,结构简单,成本低廉。该技术适于在0.9 m/s左右流速的传热设备中推广应用,尤其在传热管长度不大时效果更为显著。

2D高频转阀液动力矩研究

2D高频转阀是利用阀芯双自由度运动而设计的一种转阀，阀芯高速旋转时，阀口油液流速的变化对阀芯会产生周期性的液动力矩，干扰阀芯的正常驱动，甚至影响2D高频转阀的正常工作。对不同结构阀芯的2D高频转阀阀腔流场进行了数值计算，研究阀芯结构变化对阀芯沟槽流体近壁平均压力、近壁平均流速和阀芯液动力矩的影响，研究结果表明3号和4号阀芯单元结构布局合理，且阀芯沟槽底面高度h越大，液动力矩变化越平稳，阀口流量越大。

无刷直流力矩电机波动力矩的分析

波动力矩是无刷直流力矩电机的一项重要技术指标。本文讨论了方波化无刷直流力矩电机的波动力矩产生的原因,其与定位力矩和驱动模式之间的制约关系,指出了一般情况下方波化力矩电机力矩波动的不可避免性。本文还分析并导出正弦化无刷直流力矩电机由电流的幅值偏差、相位偏差、恒定成分和谐波成分导致的波动力矩的表达式,实测了波动力矩曲线。理论分析与实测结果一致,经精心设计和调整,正弦化力矩电机的波动力矩已达±0.54％。

直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域二阶解和时域线性解

本文给出直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域二阶解和时域线性解的解析表达式,可供估算摇板式造波机设计功率时使用,也可为摇板所受水动力矩时域非线性数值计算提供比较的依据。

大型精密离心机总精度与主轴电机波动力矩间的频域传递特性研究

本文以文献[1、2]为基础,得到了精密离心机总精度与主轴电机波动力矩间的频域传递关系,由此计算出由波动力矩引起的总精度的幅频和相频特性,从而全面了解在波动力矩的整个频带上总精度的变化情况。本文的方法和结果可用来估算波动力矩对离心机总精度的影响,并指导结构设计,以提高离心机抗波动力矩的能力。

径向柱塞泵轴配流副液动力矩特性研究

为了研发高性能的海水径向柱塞泵,建立了轴配流副的三维模型,对配流副的水力学特性进行研究,分析了液动力矩的产生机理,进一步建立配流轴液动力矩的物理模型,运用MATLAB软件模拟仿真液动力矩的变化规律。搭建试验台架,并采用开通流孔的方式,减小液压侧向力对试验结果的影响,在海水介质条件下,测试了配流轴的液动力矩随转速和配流窗口压差的变化,验证了配流副的液动力矩模型的准确性。结果表明,配流副转速较低时,所受液动力矩的波动较大,转速较高时,所受液动力矩较为平稳;全平衡结构配流轴所受液动力矩不随转角变化,只与配流轴转速和配流窗口的压差有关。

阀芯旋转式高速开关阀稳态液动力矩研究

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明:液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩逐步减小为零。通过调整阀芯沟槽高度来改变射流角,达到补偿液动力矩的目的。

转动惯量与动力矩转移——几个体操动作的力学分析

本文阐述了转动惯量和动力矩转移原理,并以此分析了六个体操动作。

涟钢转炉倾动力矩在线监测系统应用

本文详细介绍了涟钢一炼轧厂转炉力矩在线监测系统检测原理和应用技术。在生产实际中转炉倾动力矩信号实时显示,可为操作工提供基础操作辅助数据,同时可在后台开发的人机界面上为专业工程师提供实时和历史数据,并进行系统故障预测及分析。

带钢开卷及卷取机动力矩计算公式推导及应用

在选择带钢处理机组及冷轧机的开卷和卷取机传动电机功率时,除了满足工艺张力所需张力转矩以外,还需考虑传动系统的机械效率、动力矩(或称惯性转矩)以及带钢弹塑性变形等,目前工程设计时通常是在满足工艺张力所需电机功率的基础上乘以一个修正系数来解决。这种粗放式方法难以满足现代化机组对张力控制精度越来越高的要求,以及激烈的市场竞争环境对设计的精细化要求。为此,根据开卷及卷取机运行的特点,通过运动学和动力学分析,精确推导出了开卷、卷取机动力矩计算公式,既可作为开卷、卷取机张力控制的动态补偿模型(带有变量的动态模型实时补偿),经过分析处理后的公式还能用于精确计算开卷机或卷取机运行过程中的最大动力矩,以便将补偿该动力矩所需要的功率计入电机额定功率中,从而避免造成对工艺张力的损失。

三偏心蝶阀的动水力矩计算

利用理想流体的定常、无旋流动的假定,用有限差分法在直角坐标系中求解拉普拉斯方程,得到蝶板截面上的压力分布,从而计算出蝶板在各个开度下的动水力矩,这种方法对于计算对称或非对称蝶阀的力矩十分可行.另外还设计了求解的程序并给出了动水力矩曲线.

水力自控翻板闸动水力矩的精确计算

为研究水力自控翻板闸的水动力矩对闸板过流平稳性的影响,采用ANSYS软件的VOF模型计算了某翻板闸过流时的动水压力,并对动水力矩进行了精确计算。结果表明:闸板顶面上半部分形成有利于闸板平稳的顺时针力矩,大小为3169N.m,而顶面下半部分形成破坏闸板平稳的逆时针力矩,大小为2553N.m;闸板底侧面形成有利于闸板平稳的顺时针力矩,大小为1915N.m,而背面和顶侧面形成的力矩很小。因此闸板顶面和底侧面所形成的动水力矩对闸板过流平稳性起决定作用。

拼接子镜力矩促动器布局的优化设计

为了降低较为昂贵的镜面抛光和光机装配费用,以及应对温度、重力及其他意外因素导致的镜面低阶像差,一种在被动浮动支撑结构上施加力矩以实现面形实时校正的力矩促动器在部分望远镜上已有成熟应用。本文旨在针对我国未来的大口径地基光学望远镜,对其拼接子镜力矩促动器的分布进行优化与设计。根据工程经验和参考文献初步确定力矩促动器所需的校正能力,通过三维建模软件对拼接子镜及镜室进行建模,最后通过有限元仿真和最小二乘法拟合对力矩促动器的布局进行优化设计。计算结果表明,采用18个力矩促动器的分布方案能够对离焦、像散、彗差和三叶像差进行良好的校正。对于具有数百面子镜的拼接望远镜来说,18个力矩促动器方案在满足光学设计需求的同时,有效节约了建设经费并降低了工艺的复杂性。

旋启式止回阀动水力矩探究

探究旋启式止回阀在开启与关闭的动态过程中出现颤振、水击和噪声等复杂的物理过程。为了进一步探究其内部流场,采用了计算流体力学方法建立结构三维仿真模型,分析旋启式止回阀阀板在15°、25°、35°、45°、55°下的速度、压力,分别计算该止回阀在5个开度下对应的流阻系数,对其在开启过程流场动态变化情况进行流体仿真计算,通过可视化研究获得阀动水力矩-开度的曲线。

无级变化动力矩的新型激振器

在砼成型设备设计中经常遇到的问题是成型的材料种类性能及工艺参数的变化,因此希望设计出一种激动力、动力矩能瞬时变化的激振器以适应工艺需要。

蝶阀动水力矩计算方法辨析

由于蝶阀内流体流动属于三维受限空间流体绕流问题,蝶板绕流过程易出现边界层分离、涡群脱落等特殊现象,使得蝶阀动水力矩计算公式形式多样,计算结果也不尽相同。汇总国内外有关蝶阀动水力矩计算方法,对比分析了各种计算方法的准确性,此项工作对提升国内蝶阀设计水平起到积极作用。

计算转炉液体金属倾动力矩的新方法

转炉倾动力矩包括空炉力矩、液体金属倾动力矩和耳轴摩擦力矩。在转炉倾动过程中,耳轴摩擦力矩在出钢之前几乎没有变化;空炉力矩虽有变化,但由于炉体的重心位置不变,因而较易确定,其数值均可按计算公式求得。然而。

桁架过流式三偏心蝶阀的动水力矩计算与优化

根据已有研究所得到的动水力矩曲线,利用CFD、FLUENT等软件对桁架过流式三偏心蝶阀的动水力矩进行了模拟计算。模拟计算的分析结果表明,蝶阀在70°开度下的动水力矩达到最大值,与经验值相吻合。同时根据模拟结果,对桁架过流式蝶阀进行了结构上的优化,优化前、后的对比分析结果表明,通过优化有效地降低了动水力矩,这对减小蝶阀的操作力矩有积极作用,实现了蝶阀的节能目的。