本文關(guān)鍵詞：柱塞泵配流副瞬態(tài)流場數(shù)值模擬與可視化試驗(yàn)研究

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【摘要】：液壓系統(tǒng)振動(dòng)是影響液壓系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素之一,而液壓泵又是液壓系統(tǒng)振動(dòng)的主要來源。目前應(yīng)用最為廣泛的軸向柱塞泵,其泵口產(chǎn)生的流量脈動(dòng)和壓力脈動(dòng)是液壓系統(tǒng)管路振動(dòng)和流體噪聲的主要原因。軸向柱塞泵內(nèi)部漩渦的不穩(wěn)定存在,導(dǎo)致流場內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則脈動(dòng),成為柱塞泵能量損耗影響因素之一。因此,軸向柱塞泵內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)和流動(dòng)機(jī)理的分析是研究柱塞泵源的流量脈動(dòng)成因與噪聲發(fā)生機(jī)理一個(gè)有效手段,對(duì)柱塞泵的減振降噪有著重要意義。本文以軸向柱塞泵為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬與可視化試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:(1)分析軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)特征、柱塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律,根據(jù)相似理論中的雷諾準(zhǔn)則對(duì)數(shù)值仿真和PIV試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行相似計(jì)算,得出單柱塞-配流盤仿真和試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某叽缗c工況參數(shù)。(2)單柱塞配流過程數(shù)值模擬分析。建立單柱塞-配流盤三維流場機(jī)理模型,利用UDF加載邊界條件,對(duì)不同入口流速和柱塞不同移動(dòng)速度的配流流場進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,得到瞬態(tài)流場分布情況,重點(diǎn)分析漩渦結(jié)構(gòu)、尺寸、強(qiáng)度和局部壓力損失等參數(shù)對(duì)瞬態(tài)流場的影響規(guī)律。(3)單柱塞配流過程PIV可視化試驗(yàn)測試�；趩沃�-配流盤滑塊機(jī)理模型,設(shè)計(jì)并搭建單柱塞-配流盤動(dòng)態(tài)配流特性PIV測試試驗(yàn)臺(tái)。針對(duì)不同入口流速和柱塞不同移動(dòng)速度的工況分別進(jìn)行瞬態(tài)流場試驗(yàn),為數(shù)學(xué)模型和流場仿真結(jié)果提供試驗(yàn)依據(jù)。(4)軸向柱塞泵整泵流場特性分析。建立整泵三維流場模型,利用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)住塞往復(fù)和旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)�？紤]油液可壓縮性分析整泵流場,得到不同負(fù)載壓力和不同泵轉(zhuǎn)速下柱塞倒灌、泵口流量脈動(dòng)以及壓力脈動(dòng)規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞泵 配流特性 可視化試驗(yàn) 流量脈動(dòng) 壓力脈動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題來源與研究意義10-11
• 1.2 CFD 技術(shù)在柱塞泵流場特性研究中的國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀分析11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析12-13
• 1.3 PIV可視化技術(shù)在泵流場測試中的應(yīng)用13-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 軸向柱塞泵流場動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬與試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗨朴?jì)算16-24
• 2.1 軸向柱塞泵內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值求解16-19
• 2.1.1 流動(dòng)控制方程16-17
• 2.1.2 湍流數(shù)值模擬方法及模型17-18
• 2.1.3 湍流模型的選擇18-19
• 2.2 單柱塞配流理論分析與相似計(jì)算19-23
• 2.2.1 單柱塞運(yùn)動(dòng)分析19-20
• 2.2.2 相似理論與相似計(jì)算20-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 單柱塞-配流盤動(dòng)態(tài)流場特性數(shù)值仿真分析24-42
• 3.1 單柱塞-配流盤物理模型與網(wǎng)格劃分24-25
• 3.1.1 物理建模與網(wǎng)格劃分24-25
• 3.1.2 移動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)25
• 3.2 非定常流動(dòng)的邊界條件設(shè)定25-29
• 3.2.1 柱塞運(yùn)動(dòng)對(duì)過流面積的影響25-28
• 3.2.2 邊界條件設(shè)定28-29
• 3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析29-41
• 3.3.1 不同入口速度下動(dòng)態(tài)流場仿真結(jié)果分析29-36
• 3.3.2 柱塞不同移動(dòng)速度時(shí)動(dòng)態(tài)流場仿真結(jié)果分析36-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 單柱塞-配流盤動(dòng)態(tài)流場可視化試驗(yàn)研究42-57
• 4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)42-45
• 4.1.1 單柱塞-配流盤動(dòng)態(tài)流場PIV測試試驗(yàn)臺(tái)42-44
• 4.1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c測試系統(tǒng)元件44-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案45-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟45-46
• 4.2.2 PIV試驗(yàn)系統(tǒng)及原理46-48
• 4.2.3 Lab VIEW程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析49-56
• 4.3.1 不同入口速度下的動(dòng)態(tài)流場特性分析49-52
• 4.3.2 柱塞不同移動(dòng)速度時(shí)的動(dòng)態(tài)流場特性分析52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 軸向柱塞泵整泵流場特性和流量脈動(dòng)特性仿真分析57-75
• 5.1 軸向柱塞泵流量脈動(dòng)理論分析57-58
• 5.1.1 柱塞泵的理論流量57
• 5.1.1 柱塞泵的瞬時(shí)流量57-58
• 5.2 軸向柱塞泵配流過程建模分析58-61
• 5.2.1 物理模型58-59
• 5.2.2 網(wǎng)格模型劃分59-61
• 5.3 非定常流動(dòng)仿真邊界條件和參數(shù)設(shè)置61-62
• 5.3.1 邊界條件設(shè)定61-62
• 5.3.2 其他參數(shù)設(shè)置62
• 5.4 柱塞泵流場特性數(shù)值仿真分析62-66
• 5.5 不同工況對(duì)軸向柱塞泵性能影響分析66-73
• 5.5.1 流量倒灌66-69
• 5.5.2 不同工況對(duì)流量脈動(dòng)影響分析69-71
• 5.5.3 不同工況對(duì)泵口壓力脈動(dòng)影響分析71-73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)81-82
• 致謝82-83
• 作者簡介83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1048126