本文關(guān)鍵詞：液壓新型節(jié)流閥抑制空化的效果研究

  更多相關(guān)文章： 節(jié)流閥 空化現(xiàn)象 壓力功率譜強(qiáng)度 功率譜效果因子 流場(chǎng)仿真

【摘要】：當(dāng)前,液壓技術(shù)在高壓、高速、大功率、低噪聲、高可靠性和高集成化等方向上取得了重大的發(fā)展,但是在高壓和高速液壓系統(tǒng)中很容易產(chǎn)生空化現(xiàn)象,空化現(xiàn)象對(duì)液壓元件及回路造成空蝕破壞。節(jié)流閥作為液壓系統(tǒng)常見的控制元件,在液壓技術(shù)中扮演著十分重要的角色,其空化噪聲問題也十分嚴(yán)重。目前對(duì)空化現(xiàn)象的研究較多,但研究成果還停留在一些理論性的假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論水平。由于空化與空蝕問題對(duì)液壓系統(tǒng)危害的嚴(yán)重性和復(fù)雜性,實(shí)際工程中需要采取措施抑制空化現(xiàn)象。本文針對(duì)這一現(xiàn)狀,制作了有抑制空化能力的新型節(jié)流閥,并且組建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)新型節(jié)流閥抑制空化的效果進(jìn)行研究。首次提出了將流體湍流脈動(dòng)壓力功率譜強(qiáng)度作為衡量空化程度強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新型節(jié)流閥確有抑制空化的效用,對(duì)不同入口、出口壓力情況下節(jié)流閥抑制空化的效果大小也進(jìn)行了論證。此外,通過對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行流體仿真,驗(yàn)證了新型節(jié)流閥抑制空化的確定性,依據(jù)流體仿真結(jié)果對(duì)新型節(jié)流閥又做了一定的改進(jìn)設(shè)計(jì),使新型節(jié)流閥抑制空化現(xiàn)象的效果更好。主要工作內(nèi)容如下:(1)論述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于空化現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀與不足,從而提出本文的研究方向及其意義。(2)設(shè)計(jì)并制作了帶出口壓力反饋結(jié)構(gòu)的新型節(jié)流閥,并且驗(yàn)證了新型節(jié)流閥在一定范圍內(nèi)有明顯抑制空化的能力。(3)給出衡量液壓元件空化程度的標(biāo)準(zhǔn),并給出了計(jì)算公式:即用脈動(dòng)壓力功率譜強(qiáng)度作為空化程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。搭建了衡量空化程度的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了脈動(dòng)壓力功率譜強(qiáng)度作為空化程度衡量標(biāo)準(zhǔn)的可行性。(4)提出功率譜效果因子Δη_1及Δη_2的計(jì)算方法,并用功率譜效果因子Δη1及Δη2來表征在節(jié)流閥入口、出口壓力變動(dòng)時(shí)抑制空化的量化效果。總結(jié)出節(jié)流閥入口、出口壓力變化時(shí)抑制空化能力強(qiáng)弱的規(guī)律。(5)采用流體仿真手段對(duì)新型節(jié)流閥和普通節(jié)流閥的抑制能力進(jìn)行對(duì)比分析,比較兩者空化區(qū)域的大小,從定性層面進(jìn)一步驗(yàn)證了新型節(jié)流閥確有抑制空化的能力。與實(shí)驗(yàn)研究方法相輔相成,從而更加有力地驗(yàn)證了新型節(jié)流閥設(shè)計(jì)的可行性。(6)通過對(duì)仿真結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)新型節(jié)流閥還有改良空間,故改進(jìn)新型節(jié)流閥的閥腔構(gòu)件,經(jīng)仿真結(jié)果對(duì)比,這次改良又進(jìn)一步提高了新型節(jié)流閥抑制空化的能力。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)流閥 空化現(xiàn)象 壓力功率譜強(qiáng)度 功率譜效果因子 流場(chǎng)仿真
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及研究意義9-10
• 1.2 空化現(xiàn)象概述10-12
• 1.2.1 空化的定義及成因10-11
• 1.2.2 空化現(xiàn)象的危害11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外關(guān)于抑制空化現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 液壓系統(tǒng)抑制空化現(xiàn)象的方法研究12
• 1.3.2 液壓系統(tǒng)空化現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究12-13
• 1.3.3 液壓系統(tǒng)空化現(xiàn)象的數(shù)值仿真研究13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 對(duì)抑制空化有明顯作用的新型節(jié)流閥的設(shè)計(jì)16-19
• 2.1 節(jié)流閥簡(jiǎn)介16-17
• 2.2 新型節(jié)流閥的設(shè)計(jì)17-18
• 2.2.1 設(shè)計(jì)思路17
• 2.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作原理17-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第三章 節(jié)流閥空化流動(dòng)的理論研究19-26
• 3.1 空化的初生19-22
• 3.1.1 空化初生的定義19-21
• 3.1.2 空化初生的相關(guān)因素21-22
• 3.2 空泡的成長(zhǎng)和潰滅22-24
• 3.3 湍流模型24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第四章 液壓系統(tǒng)空化程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)26-28
• 4.1 空化程度衡量方法簡(jiǎn)介及評(píng)估26
• 4.2 關(guān)于空化程度衡量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)想26-27
• 4.3 空化程度衡量標(biāo)準(zhǔn)的確立27
• 4.4 本章小結(jié)27-28
• 第五章 利用實(shí)驗(yàn)對(duì)新型節(jié)流閥抑制空化作用進(jìn)行驗(yàn)證28-41
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-29
• 5.2 實(shí)驗(yàn)原理29
• 5.2.1 液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)29
• 5.2.2 空化程度的測(cè)量指標(biāo)29
• 5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容29
• 5.4 實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果與分析29-40
• 5.4.1 空化程度衡量標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證29-32
• 5.4.2 新型節(jié)流閥抑制空化能力的驗(yàn)證32-33
• 5.4.3 不同入口壓力情況下抑制空化的比較及判別依據(jù)33-37
• 5.4.4 不同出口壓力情況下抑制空化的比較及判別依據(jù)37-40
• 5.5 本章小結(jié)40-41
• 第六章 新型節(jié)流閥抑制空化作用仿真分析41-47
• 6.1 仿真軟件介紹41-42
• 6.2 流場(chǎng)仿真模型的基本方程42-43
• 6.2.1 連續(xù)性方程42
• 6.2.2 雷諾方程42-43
• 6.2.3 RNG k-ε湍流模型43
• 6.3 流場(chǎng)網(wǎng)格的劃分與仿真設(shè)置43-45
• 6.3.1 劃分網(wǎng)格43-44
• 6.3.2 仿真對(duì)象與參數(shù)設(shè)置44-45
• 6.4 仿真結(jié)果分析45
• 6.5 仿真結(jié)果優(yōu)化45-46
• 6.6 本章小結(jié)46-47
• 第七章 結(jié)論與展望47-49
• 7.1 結(jié)論47
• 7.2 展望47-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文54-55
• 詳細(xì)摘要55-60

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