本文關(guān)鍵詞：純水液壓系統(tǒng)管路瞬態(tài)壓力脈動過程研究

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【摘要】：純水液壓技術(shù)作為一種安全無污染和綠色環(huán)保的新興技術(shù),隨著人們對人與自然和諧相處的意識提高而越來越受到工程技術(shù)人員的重視。在流體傳動領(lǐng)域,當(dāng)管道內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動的液體由于閥門突然關(guān)閉或者泵的突然停轉(zhuǎn),會導(dǎo)致管道內(nèi)液體壓力突然升高,進而產(chǎn)生管路瞬態(tài)壓力脈動過程,在水力傳輸領(lǐng)域常稱之為水擊過程。瞬態(tài)壓力脈動過程以及由此產(chǎn)生的氣穴現(xiàn)象會對沿途壓力管線和閥門造成損害。由于純水與普通液壓油物理性質(zhì)的巨大差異,使得發(fā)生在純水液壓管路中的瞬態(tài)壓力脈動過程不同于常見液壓管路中的瞬態(tài)壓力脈動過程。本課題計劃對純水液壓管路中瞬態(tài)壓力脈動現(xiàn)象進行仿真與試驗研究,主要研究內(nèi)容為:1.根據(jù)流體力學(xué)中的連續(xù)性方程和運動方程構(gòu)建出純水液壓水平直管路瞬態(tài)壓力脈動過程的數(shù)學(xué)模型。2.基于MATLAB/Simulink軟件和有限差分法,對所建立的數(shù)學(xué)模型進行仿真分析,得到不同管路位置條件下以及不同初始流速下瞬態(tài)壓力脈動的仿真結(jié)果,并利用遺傳算法對管路動態(tài)摩擦項參數(shù)進行辨識,使仿真曲線與試驗曲線更好吻合。3.設(shè)計并搭建試驗平臺,通過JMAG有限元軟件對所設(shè)計的快速關(guān)斷閥進行了可行性的理論論證,并確定了試驗方案與試驗步驟。4.對不同初始條件下的純水液壓瞬態(tài)壓力脈動情況進行試驗驗證,得到壓力脈動波形與高速攝像機拍攝得到的氣穴產(chǎn)生與破滅圖像并進行相關(guān)分析解釋。建立存在氣穴條件下的瞬態(tài)壓力脈動仿真模型并將仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比分析。本文的創(chuàng)新點如下:利用遺傳算法對動態(tài)摩擦項因數(shù)進行參數(shù)辨識,通過對比仿真曲線和試驗曲線來確定適應(yīng)度函數(shù),取得了較為良好的效果;設(shè)計了電磁鐵式快速關(guān)斷閥為試驗的開展提供了便利,并通過利用JMAG有限元電磁仿真軟件對其性能進行仿真,仿真結(jié)果和實際測試結(jié)果都驗證了設(shè)計的可行性。
【關(guān)鍵詞】：瞬態(tài)壓力脈動過程 純水液壓 氣穴 MATLAB/Simulink JMAG
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH137
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本文編號：658443