进口节流式滑阀内流场的有限元计算与PIV研究

用有限元法(FEM)和粒子图像测速技术(PIV)对三种不同开口度下进口节流滑阀沿进口流道、节流口、阀腔以及出口流道的流场进行了数值计算和试验可视化研究。数值模拟的数学模型采用的是连续性方程和Navier-Stokes方程的流函数—涡量式,有限元法用于方程的离散。自行编制的有限元计算程序用来计算求解区域离散点上的流函数及涡量值,再根据流函数及涡量与速度分量之间的关系求出各结点上的速度矢量。对于粒子图像测速试验,光源采用双脉冲Nd:YAG激光器,再用柱透镜和球面镜调制得到1.0mm片光照射流场。30～50μm的聚苯乙烯小球用做示踪粒子,Kodak ES1.0 CCD照相机拍摄流场图像,所得图像用FFT相关算法进行处理,结果用Tecplot输出,数值计算和PIV试验表明,滑阀内部有三个部位产生涡旋。数值计算又表明滑阀开度对阀内部流场结构有影响。研究对于定性分析阀内能量损失、噪声以及对阀的结构和流道的设计有重要实际意义。

基于节流阀的进口节流调速系统动态特性研究

在进口节流调速系统中,负载的变化特别是阶跃变化,液压缸两腔压力会发生动态变化,甚至还会引起系统中液压元件损坏,影响液压系统的正常工作.以节流阀进口节流调速系统为例,建立以负载作为输入,液压缸无杆腔压力作为输出的系统数学模型,得到了液压缸无杆腔压力超调量的变化规律,并对理论推导与分析进行了试验验证,修正了液压元件主参数(额定压力)选择的计算公式,为系统设计以及元件参数选择提供依据.

基于调速阀的进口节流调速系统负载变化动态特性研究

以调速阀进口节流调速系统为例,建立以负载作为输入,液压缸无杆腔压力作为输出的系统数学模型,将系统简化为稳定的二阶系统,得到了液压缸无杆腔压力超调量的变化规律。利用压力传感器测量液压缸无杆腔压力变化,特别是压力超调量的变化,对理论推导和分析所得结论进行了试验验证。

机床液压系统中进口节流调速回路的改进措施

在许多机床的液压系统中所采用的液压传动回路，隐含着一个缺陷，那就是当液压缸的负载较大，负载变化也很大时，在慢速加工过程中速度变化太大，难于保证其加工质量。通过对公式的推导，从理论上找出了造成该缺陷的原因，并提出了相应的改进措施。

进口节流调速仿真与试验

通过对建立进口节流调速的数学模型,进行稳定性判断、仿真分析。同时,通过教学实验系统的开发与研究,并进行液压控制系统实验。实验动态响应曲线和仿真动态响应曲线比较分析,解决进口节流调速在应用中存在的问题,为教学科研提供平台。

基于压差传感的电液进、出口节流独立调节原理及控制特性研究

提出了基于压差传感的进、出口节流独立调节原理 ,特别适用于大惯性负载的加、减速及制动过程控制。理论分析和试验表明 ,采用该调节原理 ,可以缩短大惯性负载加速过程时间 ,避免减速及制动过程中执行器出油侧的压力冲击 ,提高系统的阻尼比 ,是改善大惯性负载加速特性、解决大惯性负载减速及制动过程平稳性问题的有效途径之一。

燃油汽心泵的数值模拟与试验

作为离心泵的一种演变泵型,燃油汽心泵在航空发动机中应用前景良好,叶轮区形成的汽心对泵的工作状态和性能影响较大。基于RNGκ-ε湍流模型对汽心泵内流场进行了非定常汽液两相数值模拟,研究了进口节流活门开度与出口负载对汽心区域的影响规律。为验证数值模拟结果的精度,利用汽心泵样机开展了基本特性试验。结果表明,汽心泵内燃油汽化发生于叶轮进口端;汽心区域随出口负载减小逐渐扩张。扩张至叶片区后,燃油全部从叶片压力面一侧流道进入蜗室;其他工况不变时汽心区随节流活门开度减小而迅速扩张,2mm开度时泵的效率最低可降至20%以下。数值模拟与样机试验误差基本在10%以内。

离心式压缩机流量及喘振控制

概述了离心式压缩机的3种喘振控制方式 ,并对进口节流恒速操作、变转速操作。

轴流压气机试验若干异常气动现象表征与机理分析

在梳理某压气机试验器开展的历次压气机性能试验结果基础上,分析了试验系统发生的若干典型异常气动物理现象,通过试验数据表征分析与抑制方法试验验证,初步揭示了压气机试验异常气动现象的形成机制.研究结果表明:进口局部导叶角度失调会对下游流场产生扰动,导致压气机性能与稳定性出现恶化;转子顶部容腔通道逆流是导致压气机转子前外壁静压测量值偏高的原因,通过抑制容腔逆流可以改善压气机气动性能;改变进口节流比观察换算流量是否发生变化,是判定压气机试验进气系统漏气问题的有效方法.研究结果对于指导压气机性能试验故障诊断和提高试验分析能力具有重要作用.