该文主要研究了湍流方程黏度修正函数、流体湍动能、油液流动方向、阀口开启行为对于阀口空化现象的影响以及空化现象对于阀口输出质量流量的影响。该文以滑阀非全周阀口中的K型阀口为研究对象,利用Fluent滑移网格模型、Zwart空化模型和黏度修正函数、湍动能修正函数展开该文的研究。研究结果表明:湍流方程黏度项修正后,阀口近壁面处出现了速度更大、范围更广的回射流,进而改变空泡形状;考虑湍动能在空化现象的影响后,计算域内的空化量会增加;油液流动方向不仅会影响阀口空化的形态,空化发生的位置也会影响阀口输出的质量流量大小;当空化发生在节流槽内部时,空化气体会堵塞阀口降低阀口的有效过流面积,进而影响阀口的输出流量;阀口开度的变化会影响空化发生的位置数量以及强度;由于气液两相的密度差异,空化的不稳定性会影响阀口...

海水泵在吸水过程中,泵内空化现象会直接影响海水泵吸水性能,使容积效率下降。该文针对海水泵内部空化现象,设计了单柱塞海水泵吸水过程可视化实验装置,通过高速摄像系统得到泵内空化流动的图像数据,讨论了在海水泵吸水过程泵内部流道的空化特征,研究了转速对海水泵内部空化现象的影响。结果表明,随着转速的增加,海水泵内空化流动速度加快,空化范围增大,气泡脱落周期变短。

为研究诱导轮叶片表面开缝对高速离心泵空化性能的影响规律,设计叶片开缝系数k为0(叶片未开缝)、6.7%、13.3%、20%和26.7%五种叶片开缝方案。基于RNGk-ε湍流模型和Reyleigh-plesset空化模型对高速离心泵进行全流道三维数值模拟,对比分析了诱导轮截面内流线和压力分布规律、诱导轮内空泡发展过程及离心泵的空化特性曲线。研究结果表明诱导轮叶片入口轮缘处开缝可减小亦或是消除该区域的低压区,且对离心泵的水力性能的影响较小;缝隙可抑制并减小初生空化阶段空泡体积分布;开缝系数k对高速离心泵空化性能的影响存在最优值,该研究中开缝系数k=13.3%时,诱导轮的空化性能表现最优。

空化是轴向柱塞泵中比较普遍的现象,其机理复杂,不易观察和控制。通过对国内外该领域的研究情况进行总结归纳,发现研究该领域主要围绕对轴向柱塞泵柱塞腔内以及配流盘表面的空化现象进行数学建模以及仿真分析,最后实验测试并因此得出抗... 展开更多

黏度是液压油的基本属性之一,其值对温度变化非常敏感,而温度又是影响油液发生空化的直接因素之一,因此为研究油液的实时黏-温特性对轴向柱塞泵空化效应的影响,利用流体仿真分析软件PumpLinx建立了包括湍流模型、全空化模型等条件在内的轴向柱塞泵动态CFD模型;并在考虑配流副间隙、柱塞副间隙和滑靴副间隙基础上,通过分析对比黏度恒定和实时黏-温变化两种条件下柱塞泵温度场、速度场和气体体积分数等因素,分析了黏-温特性对轴向柱塞泵内空化效应的实时影响。结果表明:与黏度为定值相比,在实时黏-温条件下柱塞泵空化效应更加剧烈,研究过程中所建立的仿真模型为后续的优化设计提供了一定的指导。

V形球阀是一种性能优良的调节阀,但在一定条件下会发生空化,从而对管路造成损害。为了研究截流面积对V形球阀内部流动的影响,通过数值模拟的方法,对V形球阀在空化与非空化工况下的内部流场进行了研究,同时对比分析了不同锥角和不同开度下V形球阀流量特性、阻力特性、空化特性的变化规律。结果表明:V形球阀的流量系数随开度和锥角的增大而增大,且阻力系数随着开度和锥角的增大而减小;V形球阀的能量损失随着锥角的增大而减小;随着开度的增大,V形球阀流道内的空化程度减小。研究为V形球阀的应用与设计优化提供了理论依据。

为了深入研究柴油机湿式气缸套振动引发穴蚀的机理和影响因素,在水套内部冷却液流动稳态数值模拟得到冷却液压力场与速度场的基础上,以完整单缸水套为研究对象,提取6缸稳态模拟结果作为边界条件。基于Mixture多相流模型与Singhal完全空化模型,采用动网格技术建立柴油机冷却液空化数值模拟的气液两相流仿真模型,进行冷却液空化瞬态数值模拟。计算结果表明:振动导致的冷却液对壁面的脉冲压力是缸套穴蚀的主因,冷却液脉冲压力幅值随壁面振动速度升高而增大,在6.75°即振动速度最大时刻出现最大脉冲压力。在柴油机一个工作循环内,缸套主、次推力侧均有可能发生穴蚀现象,其中主推力侧发生穴蚀现象的可能性更高,且存在4个易发生穴蚀的区域。按壁面所受脉冲压力幅值进行排序,发生穴蚀可能性由大到小依次为主推力侧的中上部、顶端、中下部及...

在锅炉给水泵中,考虑空化的热力学效应,分别计算了水温在293K和433K时的热力学参数,并对同一台锅炉泵用三种温度不同的水进行空化模拟实验,计算结果与实验吻合较好。表明热力学特性不同的液体,空化过程中空化空泡与周围液体之间的热交换,使空泡周围液体的温度和汽化压力发生局部性变化,从而对空化的流体动力学特性发生影响。研究结果对模拟液体在较大温度范围内的空化流是有效的。

针对四种不同阀口形状的液压锥阀,采用CFD软件STAR-CCM＋中的高雷诺数k-ε模型,结合空化模型,对阀腔内流场进行数值模拟,分析不同阀口形状的锥阀产生空化的位置和强度,并定性分析入口压力对空化强度的影响。同时,对四种形状锥阀进行入口阶跃压力作用下的CFD动态计算,以验证其动态特性,结果表明：空化强度弱的结构,其动态特性较差;空化现象较为强烈的锥阀,其动态特性较好。

液压阀作为液压系统的重要组成部分，其内部流体高速流动时会在节流阀口处产生空化现象，并由此产生噪声及振动。提出一种高速流场可视化测试方法，可以同步进行图像与数据采集，能方便、直观地对液压阀内部流场现象进行观测，同时获取噪声、振动等信息。对该测试方法获取的信息进行研究有助于为设计低噪声、低振动型液压阀提供理论依据。