针对某航空燃油离心泵在运行过程中由于空化导致叶片根部发生空蚀破坏的问题,设计了一种叶根圆弧结构形式,研究了其在不同空化数下的空泡分布特性和空泡的非定常变化规律,并分析了燃油泵叶轮流道和隔舌位置的压力脉动特性。研究表明在0.8Qd,1.0Qd,1.2Qd流量工况下,燃油泵临界空化数分别比原方案减小了4.4%,6.0%,1.8%;在相同空化数下,改进方案叶片表面压力载荷有所下降,其中在1.2Qd流量工况下,低压区占比最多下降7%;改进方案叶片根部空泡体积也有所减小,在1.2Qd流量工况下,空泡减少量最多可达51%;燃油泵内部多数监测点的压力脉动幅值下降较大,最高可达38.35%。研究结果显示了叶根圆弧结构可以显著提升燃油泵的空化性能,为高性能燃油泵的优化设计提供了一定的借鉴。

针对柴油机气缸套在工作过程中因冷却液的空化发生空蚀现象,文中在对单缸冷却水套进行空化流动数值模拟的基础上,结合近壁面多空泡溃灭过程的仿真,从宏观和介观上研究了柴油机气缸套的空化现象和空蚀机理.首先,基于单缸冷却水套的模拟发现,缸套壁面的振动导致冷却液发生空化现象,生成大量空化气泡.然后,模拟了近壁面空泡的溃灭过程,并分析了空泡间距、空泡数量等因素对多空泡溃灭的影响.结果表明空泡间距越小,溃灭时间越长,当泡心间距从0.050 mm减小至0.025 mm时,近壁面空泡的溃灭压力增大49.82%,产生的微射流速度增大10.56%;增加空泡数量,溃灭压力呈先增后减的趋势,当空泡数量由2个增至10个,微射流的速度增大44.93%.研究表明,空泡溃灭产生的微射流具有较高的水锤压力,该压力作用于缸套壁面,造成腐蚀破坏,是缸套发生空蚀的根本原因.

凝结水气动主调节阀在使用过程中,空化系数较低,易产生空化现象,造成阀门振动且内件损坏。为避免凝结水气动主调节阀在较低空化系数时产生大面积的空化现象,需设计出合理的多级降压结构防止阀门内部产生大面的空化。为解决该问题,阀门拟采用分段三级孔式套筒结构的阀门节流组件。为验证其防空化效果,采用对比验证的方式,通过Fluent对单级套筒阀门和分段式三级套筒阀门做流体仿真模拟实验,对比其空化产生的汽相体积、质量。结果发现,在同种工况条件下,分段三级套筒阀门所产生的汽相质量、体积远小于单级套筒阀门空化所产生汽相的质量、体积,因此判定,分段三级的多孔式调节阀针对此种工况,有较好的防空化效果。

为了合理选择各因素以实现对液膜空化的有效控制,以螺旋槽机械密封为研究对象,采用流线迎风有限元法求解满足质量守恒JFO边界条件的控制方程,分析工况参数对液膜空化特性的影响。结果表明:介质黏度、平衡半径和弹簧力减小时,迎流侧压力降低,背流侧压力提升,液膜空化率降低,空化临界转速与临界压力变化趋势相反;介质黏度和弹簧力越小,空化率随转速的变化曲线越平缓,随内径压力的变化速率越小;平衡半径越小,空化率随转速的变化曲线越平缓,随内径压力的变化速率越大。

空化是影响液压系统动态特性的重要因素,为此开展了轴向柱塞泵低压环境下的工况研究。考虑气液两相混合油液的密度、体积弹性模量和黏度的影响,限制入口油腔的最低压力,建立轴向柱塞泵的压力流量模型,计算获得轴向柱塞泵在不同工况下的流量特性,并通过试验验证。研究表明:负载增大导致更严重的空化以及泄漏,并使容积效率降低;轴向柱塞泵在达到临界流量之后,转速提升只会加剧空化,而不能提升流量;最大容积效率出现在临界流量产生之前。为轴

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。

柱塞泵中各流动区域内油液的气体体积含量对柱塞泵的振动、噪声及寿命具有重要影响;以某型变量柱塞泵为研究对象,建立了流动的数学模型,在不同吸油压力、转速、斜盘倾角等工况下对柱塞泵流动区域内油液的气穴含量进行仿真分析及计算;结果表明,各种工况下,配流盘中的流动区域内气体体积含量均最高,最容易发生空化及气蚀;吸油口压力降低时,各流动区域气体体积分数含量显著增大,尤其在配流盘腰型槽边缘处,空化导致的气蚀几率大大增加,容易导致配流盘与缸体配合处发生损坏;而当转速提高或斜盘倾角增大时,除配流盘吸油腰槽内气体体积含量有一定增大外,其他流动区域内油液的气体体积含量变化不大,影响有限,为抗气蚀配流盘和泵吸油流道的设计提供了理论依据和思路。

为研究液力减速器空化前后振动噪声特性变化情况，基于INV3020数据采集系统和高速摄影系统建立了空化和振动噪声测试系统，实现了性能参数和振动噪声信号的同步采集。通过调节液力减速器进、出口压力及泵轮转速，结合高速摄影试验准确获得空化初生的条件，利用加速度传感器和声压传感器测量了空化前后的振动和噪声。结果表明，在转速1100r／min条件下，初始压力下降至0．04MPa时，泵轮背面靠近外缘位置最先出现空泡，随着压力继续降低，空泡逐渐占据整个流道，并向低压区域游移。各空化阶段周向振动冲击强度明显高于径向方向，径向方向M1、M3两测点振动强度相差不大；空化初生时振动加速度和声压级最大，严重空化时次之，未空化时最小。不同空化阶段对噪声各频段贡献量不同，空化初生时声压级的提高主要由于叶频及其倍频分量，及...

基于CFD理论对双作用滑片泵的流场进行数值模拟，得到了在不同工况下瞬时流量和监测点压力脉动的情况，滑片泵输出流量的脉动和压力的脉动是由于低压区的闭死容积刚接触高压区时的“高压回流”造成的，并可以对滑片泵的空化现象进行预测分析。仿真结果与实验结果基本一致，结果可靠，能够为滑片泵的设计和改进提供参考。

本文将介绍作者自行研制的水压阀阀口流动特性的实验装置,用该装置完成了各种典型水压阀阀口流动特性以及空化影响流动特性的实验研究,依据实验的结果完成了水压元件性能试验台所需各类水压阀的研制.