外啮合齿轮泵实际运行时,流道内易出现旋涡与脉动较大等现象,严重影响齿轮泵的正常运转。为了精确揭示不稳定流动对外啮合齿轮泵性能的影响,在不同转速工况下对外啮合齿轮泵进行三维非定常数值模拟分析。研究结果表明:转速的增加明显恶化了齿轮泵流道内的流态,排油区至出口段的高速区由平滑的光顺三角形条形区逐步演变为波浪形的不规则状。齿轮泵内的流量脉动系数远大于压力脉动系数,但转速对齿轮泵压力脉动的影响程度更剧烈,增加转速有利于减缓齿轮泵出口处的流量脉动程度。转速对齿轮泵内从动轮y轴方向上的影响最大,转速增大使得泵内齿轮所受径向力更分散,加剧了齿轮间隙处的泄漏流产生。研究结果可为外啮合齿轮泵的优化设计与稳定运行提供参考。

为了研究轴对称体非定常空化的脉动特性,采用高速全流场显示技术和动态测力系统实验研究了绕半球型和平头轴对称体的非定常空化流场及其动力特性。实验在闭式水洞中进行,采用高速摄影的方法观察了在不同空化数下绕半球型和平头轴对称体的空穴形态,总结了在不同空化数下空泡形态的脉动特性;测量了轴对称体受到的阻力,并对阻力信号进行了时频分析,得到了轴对称体阻力在非定常空化阶段的时频特征。结果表明：空泡形态及其对应的动力特征随着空化数的变化存在明显的非定常特性,空化流场形态与动力特征频率存在高度的相关性。并且不同头型轴对称体的脉动特性存在明显的差异,半球型轴对称体空泡流动的脉动主要是空泡尾部的高频小脱落引起的,而平头轴对称体的空泡流脉动成分主要是大尺度的漩涡空泡团的周期性脱落,空化流场的低频...

为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理，运用FLuENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究，对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响。仿真结果表明：考虑压缩性较不考虑压缩性时，流量脉动系数增大了3．43％，压力脉动系数增大0．2％；考虑粘度变化较不考虑粘度变化时，流量脉动系数减小1．54％，压力脉动系数减小0．08％；考虑油液特征模型较不考虑时噪声增大了2．7dB。仿真与实验结果相吻合，为开展齿轮泵的非线性流体动力学及减振降噪等方面的研究提供了理论依据。

为了深入研究压气机抽取的脉动冷气影响燃气涡轮动叶凹槽状叶顶的流动与冷却特性,采用数值求解三维非稳态雷诺时均N-S方程和标准k-ω湍流模型的方法,研究了考虑气膜冷却脉动特性的涡轮动叶凹槽状叶顶的气动和冷却性能。采用正弦函数描述动叶凹槽状叶顶中弧线等间距布置气膜冷却孔的冷气脉动特性,对比研究了3种脉动振幅和5种脉动频率的动叶凹槽状叶顶气膜冷却有效度和总压损失系数。研究结果表明在一个脉动周期内,不同瞬时冷气的穿透能力和附着能力差异显著。气膜冷却冷气吹风比小幅值脉动时,脉动频率的提高改变了叶顶气膜冷却有效度变化曲线的相位,但对整体的冷却效果基本没有影响;冷气吹风比大幅值脉动时,脉动频率的增大略微提高了叶顶冷却性能,并且当脉动频率增大至最大值2000 Hz时,受到延迟反馈效应的影响,脉动周期内气膜冷...

针对轴向柱塞泵脉动特性分析问题,建立了其数学及仿真模型,并根据仿真结果对脉动特性进行分析。首先建立缸体惯量、柱塞运动、柱塞腔及配油盘面积子模型,组合形成柱塞泵整体数学模型。其次考虑流体属性变化及漏油因素,通过AMESim的HCD库构建超级元件形成柱塞泵仿真模型;考虑流体属性中体积模量与流量系数随压力变化,利用MATLAB代码将数学模型转换为仿真模型。仿真结果基本一致,说明漏油及其他因素对仿真结果影响较小。此外,仿真结果表明,泵压力与流量脉动振型相位一致,泵出口压力大小与脉动幅值随转速与斜盘倾角增加而增加,脉动频率只随转速增加,不受斜盘倾角影响。通过仿真与试验数据对比,两者脉动幅值包络误差2.1%,验证了模型的正确性,两种仿真方式为柱塞泵的建模提供不同途径。

盾构推进系实现了盾构机的前进及转弯功能。针对盾构推进系统的结构特点,对系统中的各元器件进行原理结构分析并建立数学模型。基于Modelica语言在多领域仿真平台MWorks中建立推进系统动态特性分析的通用模型组件库,对推进系统的仿真模型进行动态特性分析。分析结果表明,换向过程中系统压力出现突变,系统震荡加剧,不利于系统的稳定;而系统中流量的波动变化较小,对系统稳定性影响较弱;减小压力波动对实现系统稳定意义重大。该模型符合盾构机在实际工况下推进系统的工作特性,在模型中能获得时域范围内系统的压力和流量脉动情况。

为了研究多柱塞斜盘柱塞泵的脉动特性,根据柱塞泵的原理,利用AMESim软件对多柱塞斜盘柱塞泵进行了建模和仿真分析。主要研究分析了柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵脉动特性的影响,结果表明:柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵的脉动特性有较大影响;斜盘倾角越大,则脉动情况越明显;柱塞数目越多,脉动频率越高,但脉动率越小。在设计和选用柱塞泵时应根据不同的要求选择合适的斜盘倾角和柱塞数目。

为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理，运用FLUENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究，对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响。仿真结果表明：考虑压缩性较不考虑压缩性时，流量脉动系数增大了3．43％，压力脉动系数增大0．2％；考虑粘度变化较不考虑粘度变化时，流量脉动系数减小1．54％，压力脉动系数减小0．08％；考虑油液特征模型较不考虑时噪声增大了2．7dB。仿真与实验结果相吻合，为开展齿轮泵的非线性流体动力学及减振降噪等方面的研究提供了理论依据。

基于AMESim软件,对斜盘式柱塞泵进行详细地建模,通过模拟柱塞泵在不同负载压力、不同柱塞数目、不同转速等情况下,柱塞泵的流量脉动率与压力脉动率的变化,通过研究分析,得出一系列影响柱塞泵脉动特性的影响因素,目的就是通过合理的模拟分析,为控制柱塞泵的流量脉动提供参考.

在分析斜盘式轴向柱塞泵工作原理的基础上，利用经典理论公式计算其脉动系数；利用仿真软件AMESim建立柱塞泵系统理论模型，通过仿真计算出脉动系数并与理论公式计算结果进行对比，验算AMESim仿真计算方法的正确性；考虑配流等实际条件建立柱塞泵系统的实际模型，通过仿真运算得出具有不同柱塞数的柱塞泵在不同工况下的流量脉动系数和压力脉动系数，为泵的应用提供有益的参考。