氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)壓力阻抗模型的理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
本文關(guān)鍵詞:氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)壓力阻抗模型的理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:經(jīng)研究表明,影響節(jié)流器穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素為氣體流速。本文主要對氣體流量與壓強(qiáng)之間的關(guān)系進(jìn)行探索,尋求將節(jié)流器流量、壓強(qiáng)和阻抗有機(jī)統(tǒng)一起來的方法,主要的工作將圍繞以下內(nèi)容進(jìn)行: 首先,利用FLUENT軟件,對圓盤式節(jié)流器進(jìn)行仿真,找出節(jié)流器總阻抗或阻抗比與其結(jié)構(gòu)參數(shù)、承載力之間的關(guān)系,為節(jié)流器阻抗模型的建立提供依據(jù)和向?qū)А?其次,參照液壓中液阻的相關(guān)內(nèi)容,建立了多維通道式節(jié)流器、雙U型節(jié)流器、雙圓環(huán)型節(jié)流器三種節(jié)流器的阻抗模型體系;并對三種節(jié)流器的有效面積進(jìn)行分析,建立阻抗與承載力之間的關(guān)系式。 再者,利用有限差分法對三種節(jié)流器的阻抗模型進(jìn)行了驗(yàn)證,根據(jù)結(jié)果對其進(jìn)行了一定的參數(shù)的修正,并且該修正因子是一個(gè)與供氣壓強(qiáng)成線性關(guān)系的函數(shù)。對于多微通道式節(jié)流器,該修正因子為2.7742Pa0.5078;對于雙U型節(jié)流器,該修正因子為4.94Pa0.768;對于雙圓型節(jié)流器,該修正因子為4.0Pa0.75。修正之后的三種節(jié)流器的阻抗比最大誤差分別4.5%、6.667%、21.5%。 最后,,利用搭建的節(jié)流器承載特性測試平臺,對不同供氣壓強(qiáng)、不同氣膜厚度下的三種節(jié)流器的承載力進(jìn)行測量。對測量結(jié)果、阻抗解和數(shù)值解進(jìn)行比較分析表明,流體阻抗法所得的節(jié)流器承載力與其他兩種方法的趨勢相同,證明了所建立模型的可信性。同時(shí),采用同一種方法建立了三種不同結(jié)構(gòu)的節(jié)流器的模型,說明了這種方法的可行性?梢詾闅怏w靜壓節(jié)流器的工程設(shè)計(jì)提供一種新的思路。
【關(guān)鍵詞】:氣體靜壓節(jié)流器 流體阻抗法 阻抗比 靜態(tài)性能測試
【學(xué)位授予單位】:中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH138
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-9
- 目次9-12
- 圖和附表清單12-16
- 1 緒論16-23
- 1.1 課題研究背景、目的及意義16-17
- 1.2 氣體靜壓節(jié)流器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
- 1.2.1 氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)的數(shù)值仿真17-18
- 1.2.2 氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)的數(shù)值分析與理論研究18-20
- 1.2.3 氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀20-22
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容22-23
- 2 氣體靜壓節(jié)流器阻抗特性的仿真研究23-39
- 2.1 節(jié)流器阻抗模型的提出23-26
- 2.1.1 節(jié)流器的基本理論23-25
- 2.1.2 阻抗模型的提出25-26
- 2.2 節(jié)流器阻抗模型的仿真分析26-34
- 2.2.1 節(jié)流器的 CFD 仿真26-31
- 2.2.2 仿真結(jié)果與分析31-34
- 2.2.3 仿真結(jié)論34
- 2.3 節(jié)流孔個(gè)數(shù)與承載力耦合關(guān)系分析34-38
- 2.3.1 耦合關(guān)系的仿真34-35
- 2.3.2 節(jié)流孔與承載力耦合關(guān)系的分析35-38
- 2.4 本章小結(jié)38-39
- 3 氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立39-56
- 3.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立39-47
- 3.1.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器的結(jié)構(gòu)39-41
- 3.1.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立41-46
- 3.1.3 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器承載力的計(jì)算46-47
- 3.2 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立47-52
- 3.2.1 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器的結(jié)構(gòu)47-48
- 3.2.2 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立48-50
- 3.2.3 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器承載力的計(jì)算50-52
- 3.3 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立52-55
- 3.3.1 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器的結(jié)構(gòu)52-53
- 3.3.2 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器阻抗模型的建立53-54
- 3.3.3 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器承載力的計(jì)算54-55
- 3.4 本章小結(jié)55-56
- 4 阻抗模型的理論驗(yàn)證及參數(shù)修正56-81
- 4.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器的性能分析56-61
- 4.1.1 圓盤節(jié)流器承載力的計(jì)算方法56-57
- 4.1.2 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器承載力的計(jì)算57-58
- 4.1.3 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器參數(shù)修正與阻抗分析58-61
- 4.2 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器的靜態(tài)性能的分析61-73
- 4.2.1 有限差分法的介紹61-67
- 4.2.2 網(wǎng)格的劃分及邊界條件的確定67
- 4.2.3 靜態(tài)特性分析67-69
- 4.2.4 雙 U 型節(jié)流器的參數(shù)修正與阻抗分析69-73
- 4.3 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器的靜態(tài)性能的分析73-79
- 4.3.1 網(wǎng)格的劃分及邊界條件的確定73-74
- 4.3.2 靜態(tài)特性分析74-76
- 4.3.3 雙圓環(huán)型節(jié)流器的參數(shù)修正與阻抗分析76-79
- 4.4 本章小結(jié)79-81
- 5 氣體靜壓節(jié)流器的實(shí)驗(yàn)測試81-88
- 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置81-82
- 5.1.1 穩(wěn)壓氣源81
- 5.1.2 測試裝置81-82
- 5.2 測量過程及測量結(jié)果分析82-86
- 5.2.1 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器承載力測試82-83
- 5.2.2 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器承載力測試83-84
- 5.2.3 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器承載力測試84-86
- 5.3 誤差分析86-87
- 5.4 本章小結(jié)87-88
- 6 總結(jié)與展望88-91
- 6.1 全文總結(jié)88-89
- 6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)89
- 6.3 研究展望89-91
- 參考文獻(xiàn)91-95
- 附錄 A 多微通道式氣體靜壓節(jié)流器理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)95-99
- 附錄 B 雙 U 型氣體靜壓節(jié)流器理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)99-105
- 附錄 C 雙圓環(huán)型氣體靜壓節(jié)流器理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)105-110
- 作者簡介110
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:氣體靜壓節(jié)流系統(tǒng)壓力阻抗模型的理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:301431
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