低温液体火箭发动机氢增压阀动态特性研究

低温液体火箭发动机阀门多采用气控菌阀结构,阀门启闭动态特性对发动机启动和关机性能存在重要影响。针对某型低温液体火箭发动机氢增压阀,采用AMESim软件对其工作过程进行仿真计算,获得阀门启闭动作时间及动作特性。此外,利用传感器模型对氢增压阀仿真模型进行了优化,并将仿真结果与试验数据进行对比,验证了仿真结果的准确性。最后,利用优化后的仿真模型研究了弹簧和波纹管刚度对氢增压阀动态特性的影响,结果表明:大、小波纹管与弹簧的刚度影响阀门的启闭特性。基于此,提出了对氢增压阀弹性元件刚度的改进优化方案,为今后氢增压阀弹性元件的优化设计奠定一定的基础。

基于Fluent的液压密封流体膜压力精确化研究

针对液压密封,密封区域流体膜压力不等于密封压力而导致对油液泄漏量研究有误差和对密封圈密封性能的研究因素考虑不足的情况,从密封圈的密封机制出发研究流体膜压力。基于Fluent中的层流模型Laminar,建立密封圈受到油液压力时的流体膜模型,对密封圈在静密封和动密封2种密封形式下进行有限元分析,得出密封区域的精确压力分布。对比分析了泄漏量的理论计算结果以及用流体膜压力代替密封压力后的修正数值计算结果。结果表明:用流体膜压力代替密封压力计算得到的泄漏量更加准确,误差更小;流体膜压力受密封压力和活塞杆运动速度影响,泄漏量与密封件所受密封压力、活塞杆运动速度成正比,活塞杆运动速度对流体膜压力和泄漏量的影响更大。流体膜精确压力的获得为密封圈密封性能的研究提供了参考,为获得其准确的密封机制奠定了一定基础。

卸荷阀阀口倒角角度对流场的影响研究

液压支架一般采用乳化液作为工作介质,对于采用水包油型乳化液供液的泵站系统,其卸荷阀内部流液流速快且压力变化大,极易产生气蚀和磨损。以某型卸荷阀主阀作为研究对象,采用GAMBIT建立卸荷阀主阀模型,利用FLUENT分析平台对采用不同阀口倒角时卸荷主阀内部流场状况进行分析,以研究不同阀口倒角角度对卸荷主阀流场的影响。研究表明,该卸荷阀采用60°倒角阀口的阀座能有效抑制气穴的产生,降低振动和噪声,减少湍动能损耗。研究结果为此类结构的乳化液泵站卸荷阀的气穴控制和结构优化提供一定的参考。