基于气穴模型的动压轴承动态油膜刚度计算方法

针对雷诺方程很难准确反映动压轴承高速转动过程中引起的周向惯性效应、动态挤压效应等的影响,进而导致油膜动态刚度计算精度难以满足高精度轴承设计的现状,提出用ADINA软件先求解瞬态油膜压力分布和瞬态油膜力,得到轴心轨迹,然后结合差分计算模型计算油膜动态刚度的方法。该计算方法基于流固耦合和气穴模型,定义油膜和轴的流固耦合时,采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)算法有效避免了油膜网格畸变的问题,再现轴心动态平衡过程和三维流场压力分布的动态发展过程,得到瞬态过程中的动态油膜力和动态油膜刚度。试验结果和基于流固耦合和气穴模型的计算结果对比分析发现两者基本吻合,说明该基于流固耦合和气穴模型的数值仿真计算方法是可行和有效的。

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。

圆管阻尼器的气穴研究

本文在探讨圆管阻尼器气穴机理的基础上,建立了圆管阻尼器的气穴模型，并通过实验研究与气穴模型进行了比较，从而验证了气穴模型的正确性．

水润滑橡胶轴承特性仿真与试验研究

为研究水润滑橡胶轴承特性,采用软件仿真与试验相结合的方法对轴承偏心率、摩擦因数、橡胶变形量、最小水膜厚度、长径比和水膜压力等参数及其与轴转速和载荷之间的关系进行深入探讨。应用Pro/E软件分别建立了轴承及其间隙的3D模型,并采用流固耦合方法及气穴模型在ANSYS和Fluent软件中对轴承动态特性进行模拟。为获得实际工况下的橡胶轴承径向截面全周连续水膜压力分布,研究轴承润滑状态,采用特殊的转轴设计,将压力传感器安装在轴端,并应用无线测试技术对水膜压力信号进行采集与传输。给出水润滑轴承试验台、转轴设计与传感器布置方案,最后应用无线测试系统对八纵向沟槽水润滑凹面橡胶轴承的水膜压力进行测试,并与仿真结果比较分析。研究结果表明,多沟槽凹面橡胶轴承不存在全周完全连续水膜,处于混合润滑状态;沟槽对水膜压力分布的影响较大;轴承某些板条上会出现水囊,形成明显的压力双峰;降低转速或者增加载荷都会增大橡胶变形量与轴承摩擦因数,引起轴与轴承接触。长径比越大,轴承越不容易与轴发生接触。

射流偏转板劈尖形变对其零位特性的影响

采用RNGk-ε湍流模型和气穴模型对射流偏转板伺服阀的前置级三维流场进行了仿真,分析了劈尖微小形变对伺服阀前置级射流气穴强弱、零位压力增益、零位流量增益和泄漏流量的影响.结果表明:劈尖为平顶时气相体积分数最高;随着偏转板位移的增大,前置级气相体积分数呈增大趋势;劈尖为平顶时前置级压差较大、零位压力增益比其他结构分别大21.5%和26.0%;劈尖为尖顶时前置级流量较大,零位流量增益比其他两种结构大19.1%和18.6%;劈尖为尖顶时前置级泄漏流量为7.51mL/s,泄漏流量最小;随着偏转板位移的增大,泄漏流量基本不变.

基于CFD的磁流体轴承润滑膜特性分析

磁流体轴承具有转速高、密封性好、承载力强等优点,符合高速铁路中的应用需求。提出一种磁流体轴承结构,并运用CFD方法对轴承润滑区的承载性能以及热效应问题进行了仿真计算,在此基础上进一步分析了偏心率对轴承承载力及温升的影响规律,为之后磁流体轴承的进一步设计提供帮助。

汽车发动机GDI喷油器喷孔流动特性的研究

研究喷孔内燃油流动特性与喷孔结构布置、工作条件之间的内在规律。为了给GDI喷油器喷孔结构与布置优化提供理论依据,提高缸内燃油喷雾雾化质量,本文采用湍流时均流的雷诺方法,对某型GDI多孔喷油器喷孔内部燃油流动过程进行了变参数数值模拟研究。结果表明:喷孔倾斜角增大,燃油蒸汽体积增大,喷孔流量减小;喷孔长度增加,发生气穴的区域随之加长,但其流速和流量变化不显著;喷孔直径增大,发生气穴的区域减小,喷孔流速降低,流量增大;进口压力增大,发生气穴的区域变大;出口压力增大则对气穴形成具有抑制作用。经实验验证的仿真结果对GDI多孔喷油器结构设计、优化以及直喷发动机燃油供给系统与燃烧室的匹配也具有参考价值。

简述国外断流弥合水锤数值解法的发展

文章回顾了国外有压输水管道内的断流弥合水锤数值解法的发展过程。分别介绍了常用的离散气穴模型和两相流模型,并对其中的气液交界面模型以及摩擦阻力模型进行了简述,为设计人员在压力管道的设计过程中的计算提供了一定的参考。

Mass Transfer During Osmotic Dehydration Using Acoustic Cavitation

An experimental study on intensifying osmotic dehydration was carried out ina state of nature and with acoustic cavitation of different cavitating intensity (0.5A, 0.7A and0.9A) respectively, in which the material is apple slice of 5mm thickness. The result showed thatacoustic cavitation remarkably enhanced the osmotic dehydration, and the water loss was acceleratedwith the increase of cavitating intensity. The water diffusivity coefficients ranged from1.8x10^(-10)m^2·s^(-1) at 0.5A to 2.6x10^(-10)m^2·s^(-1) at 0.9A, and solute diffusivitycoefficients ranged from 3.5x10^(-11) m^2·s^(-1) at 0.5A to 4.6X10^(-11)m^2·s^(-1) at 0.9A. On thebasis of experiments, a mathematical model was established about mass transfer during osmoticdehydration, and the numerical simulation was carried out. The calculated results agree well withexperimental data, and represent the rule of mass transfer during osmotic dehydration intensified byacoustic cavitation.