液壓錐型節(jié)流閥具有節(jié)流溫升大的特點,在閥口部位極易產(chǎn)生氣穴,而溫度效應對氣穴發(fā)展變化的影響不容忽略。為此,本文對錐型節(jié)流閥內(nèi)氣穴形態(tài)受溫度效應的影響進行了實驗研究。搭建了錐型節(jié)流閥氣穴實驗系統(tǒng),設(shè)置了不同的溫度條件和壓力條件,采用有機玻璃制造實驗錐型節(jié)流閥,利用高速攝像機采集氣穴形態(tài)圖像數(shù)據(jù)。實驗表明,錐型節(jié)流閥產(chǎn)生的初生氣穴氣泡半徑約為30μm;溫度升高會使氣穴發(fā)展更加充分,同時會降低液壓油對微小氣核的束縛,產(chǎn)生的氣泡數(shù)量更多,氣穴更加明顯;在低強度時,錐型節(jié)流閥內(nèi)氣穴為片狀氣穴,隨著氣穴強度的增加,氣穴會發(fā)展為云狀氣穴。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

實驗系統(tǒng)原理圖

圖2 實驗系統(tǒng)為研究錐型節(jié)流閥工作時節(jié)流溫升產(chǎn)生的溫度效應對氣穴形態(tài)的影響，實驗中并未單獨控制溫度，實驗中采集的溫度都是節(jié)流閥工作時的實際溫度。本文采用的高速攝像系統(tǒng)最高可達到1×104f/s的采集速度，完全能夠保證氣穴形態(tài)的采集工作順利進行。有機玻璃材質(zhì)具有很好的透明性，并且有一定的強度，在實驗過程中可以將工作壓力設(shè)置為至少5 MPa，能夠模擬錐型節(jié)流閥在低壓條件下的工作情況。

為獲得氣穴初生氣泡初始尺度，將閥口開度固定，分別獲得了背壓為0時不同系統(tǒng)壓力溫度情況下的氣泡尺度。圖4為不同進口壓力和不同液壓油溫度下的氣泡初生圖像。由圖4可知，錐型節(jié)流閥內(nèi)氣穴在初生時并不是產(chǎn)生單個氣泡，而是產(chǎn)生多個氣泡，初生氣泡平均直徑約30μm，并且隨著液壓系統(tǒng)溫度和壓力的變化，氣泡初生時的平均直徑變化并不大，說明在對錐型節(jié)流閥內(nèi)氣穴進行理論研究時，當系統(tǒng)參數(shù)條件一定時初生氣泡的初始直徑可以假定為一個定值，在本文的參數(shù)條件下可將初始氣泡半徑假定為30μm。該數(shù)值與文獻[18]所提初生氣泡直徑在尺度上基本一致。說明溫度對氣穴的影響并不體現(xiàn)在初生氣泡直徑，與氣穴由存在于液體內(nèi)的微小氣核產(chǎn)生的理論假設(shè)相一致。氣穴初生時的氣泡半徑只與微小氣核的大小有關(guān)。


本文編號：3013877