油液含气量对液压机械换段性能的影响

研究油液含气量对液压机械无级传动换段过程中动态性能的影响规律。开展油液体积模量的理论分析,进行油液不同含气量时体积模量的试验研究,将理论曲线与试验曲线进行比较,结果表明,油液正割体积模量理论值和试验值基本一致,其数学模型可用于液压机械闭式液压回路换段过程仿真分析。采用将液压机械闭式液压回路等效为双作用液压缸系统的方法,建立液压机械无级传动闭式液压回路换段过程数学模型,并在Matlab/Simulink中进行仿真分析。结果表明,油液含气量越大,体积模量越小,换段时定排量液压元件转速波动越大,换段品质降低;控制变排量液压元件排量变化和延长负载反向时间,可以有效减小换段中液压回路压力和定排量液压元件转速波动。

可循环微泡沫钻井液流变性研究

采用线性回归分析方法对微泡沫钻井液的流变数据进行分析,优选出微泡沫钻井液的最佳流变模式为幂律模式τ=Kγn;研究并讨论了气体含量、压力和温度对其流变性的影响。结果表明,当泡沫体积分数大于24%时,微泡沫钻井液的高剪切应力随泡沫含量的增加而显著增大,而低剪切应力无明显变化。压力对微泡沫钻井液流变性的影响小于温度的影响。微泡沫钻井液具有较好的高温稳定性(100～150℃),随温度的升高未出现明显增稠或减稠现象。对各温度下的流变数据进行线性回归,得到不同温度下微泡沫钻井液的本构方程,线性相关系数均大于0.99。并由此得到微泡沫钻井液的流性指数n和稠度系数K与温度T的相关表达式:n=5.2584×10-9T4-2.0122×10-6T3+2.8151×10-4T2-1.6739×10-2T+0.8298,(R2=0.9982);K=-1.0769×10-8T4+4.7940×10-6T3-8.2658×10-4T2+5.8472×10-2T-0.1180,(R2=0.9998)。

含气率对缓冲液囊轴向刚度特性影响的研究

液体有效体积弹性模量是影响液压系统性能的一个重要物理参数。针对一种液囊缓冲装置,分析了不同液囊含气率对液体体积模量影响,结果显示在液囊压力不是太高的情况下(<10MPa),随着液囊压力的不断增大,液体有效体积模量也在不断增大;当含气率<0.10%时,含气率越高,相同压力下的有效体积模量越小;当液囊压力增大到一定值之后,有效体积模量逐渐趋于一个稳定值;且含气率越高,有效体积模量达到稳定值所需的压力越大;当含气率>0.10%时,含气率越高,有效体积模量随压力变化曲线的线性特性越明显;在相同液囊压力的情况下,含气率越高,有效体积模量越小。液囊含气率对缓冲液囊轴向刚度及压力变化特性影响的仿真结果显示,随着载荷的不断增大,不同含气率下的液囊轴向刚度不断增大,最后趋于一个稳定值;含气率越大,轴向刚度趋于稳定值所需载荷越大,且刚度曲线的非线性越明显。液囊压力与载荷曲线呈现出了良好的线性特性;当含气率<0.10%时,不同含气率下(包括纯液体)的液囊压力与载荷曲线基本重合;当含气率>0.10%时,随着含气率的增大,液囊压力与载荷曲线的曲率逐渐减小;不同曲线间的曲率差值总体较小。液囊的初始充压以及内壳轴向位移一定时,液囊受载存在对应的"临界载荷",载荷数值不受液体体积模量及液囊含气率的影响。

空气含湿量对列车车厢温度分布的影响

应用计算流体动力学软件FLUENT对列车车厢的空气流动状况进行了数值模拟,在考虑空气含湿量的情况下计算车厢内的温度分布状况。

气液混合流体动态体积弹性模量理论模型研究

体积弹性模量是气液混合流体的基本属性之一,但现有模型与流体压缩和膨胀过程中动态体积弹性模量的匹配度仍有待进一步提高。采用集中参数法,以完全空化模型为基础,结合改进的Henry定律和气体多变过程方程,确定气液混合流体动态体积弹性模量理论模型(Model1)。计算结果表明,由于压缩和膨胀过程中混合流体中自由气体的含量不同,动态体积弹性模量出现较为明显的“迟滞”现象,在相同压力下,压缩过程的计算结果均小于膨胀过程。由参数影响分析可知,不论是压缩过程还是膨胀过程,压力变化周期相同时,初始含气率越高,相同压力下的动态体积弹性模量越小;初始含气率相同且压力高于空气分离压时,压力变化周期越长,相同压力下的动态体积弹性模量越大,且当压力超过空气分离压的时间足够长时,气液混合流体所含空气完全溶解,体积弹性模量基本保持不变。将试验结果与Model1模型、三种稳态模型和另一种动态模型(Sakama模型)进行对比,在压缩与膨胀过程中Mode1模型与试验数据间的拟合优度分别为0.9763和0.9859,Sakama模型与试验数据间的拟合优度为0.9697和0.9521,说明Mode1模型与试验结果更接近,提高动态体积弹性模量预测的准确性。本项研究可为气液混合流体动态体积弹性模量的准确计算提供理论依据。