针对球式配流阀在配流过程中阀口出现的空化问题,建立三维流域仿真模型。结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型和湍流黏度修正后的重整化群κ-ε湍流模型对球式配流阀空化现象进行数值模拟,通过典型工况下流场体积分数云图与气相等值面图,揭示阀口空化强度及空泡形态的周期性演变规律,并基于速度场和压力场分析,阐明空化周期性演变过程中的流场特性。同时探究阀口开度、入口压力和背压对空化流场的影响规律。结果表明球式配流阀阀口空化特性受开度影响,开度越大,空化范围与强度越小,周期性的空化流场演变在开度超过0.3 mm后不再出现;背压的增高使空化区尾部无法向出口发展,抑制了流场空化范围,同时降低了流场周期性脉动频率;增大入口压力将加快阀口空化初生速率,当开度超过0.4 mm后,入口压力对阀口空化强度影响减弱。

针对某新型软后坐火炮制退机的恒定液压阻力系数无法准确描述制退机性能的问题,基于计算流体力学方法计算了火炮后坐复进不同阶段的液压阻力系数,其中重点考虑了空化效应对液体流动的影响。分别对前冲、后坐及复进阶段,建立了带有中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型、不带中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型及筒外壁沟槽主流等效模型。采用Mixture多相流模型与标准k-ε湍流模型,得到了不同沟槽深度及运动速度下液压阻力系数K的值。结果表明,液压阻力系数在前冲阶段为4.2~6.0、在后坐阶段为1.8~2.8、在复进阶段为1.6~2.4;且液压阻力系数随沟槽深度的增大而减小,随速度的增大先减小,达到发生空化的速度后增大。该研究可为某软后坐火炮的反后坐装置设计及试验测试提供支撑。

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...

介绍超声波的清洗原理、影响超声波清洗效果的因素以及在实际生产中应用。

在信息技术进步的驱动下,智能制造得到了迅猛发展,但高质量的专业人才缺乏问题日益显著。立足数字化教育理念,探索液压传动系统设计的虚拟仿真实验教学体系构建方案。以系统设计为核心,以空化的诊断和优化为拓展,以任务驱动为动力,形成任务发布、自主设计、发现问题、分析问题和解决问题的完整闭环,建立“一贯通,三递进”的实验教学体系,将工匠精神的培养贯串基础层、设计层与创新层3个实验阶段,为机械类专业应用型人才的培养丰富实践资源。

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。

针对FAST电液促动器可靠性增长试验过程中出现的振动和噪声问题,采用计算流体力学(CFD)的Mixture多相流模型等,建立FAST电液促动器液压系统油源内部流场和吸油管路模型,依据试验数据验证了模型的正确性,并对油源内的压力脉动、空化现象进行仿真试验。结果表明:系统的吸入压力低于130 kPa时,扩大吸油管路直径可显著减少系统空化;油源转速低于3500 r/min时,转速变化对系统空化现象的影响较小,转速高于3500 r/min时,系统内的空化现象随着转速的增大而加剧;在转速和工作压力不变的条件下,随着吸入压力的增大,系统油源内部流场空化现象减弱,系统压力脉动减小。对扩大吸油管路直径后的FAST电液促动器进行试验,未出现振动现象,且噪声等级降至60 dB以下。研究成果为合理判断系统内空化产生的原因和提高FAST促动器的可靠性打下了理论基础。

针对大型民用飞机在航行过程中需要精准控制舵面的要求,基于全空化模型与可压缩模型,对液压系统动力源——轴向柱塞泵的内流特性进行了数值模拟,数值流量结果与试验流量结果有较高的吻合度。通过分析流量特性,揭示了流量谷值与峰值的产生原因,发现了空化影响流量脉动的方式,提出了抑制柱塞腔空化的方案。研究结果表明倒灌是造成排油流量谷值的主要原因,排油流量峰值即压强超调产生的原因有2点,即倒灌液压油的惯性冲击使腔内压强突然增高,倒灌结束后不能及时完全过流造成的憋压使压强超调;揭示了柱塞腔内含气型气泡会吸收“本应的增压”,延长倒灌时间从而降低流量谷值;为了解决抑制柱塞腔空化会降低理论流量的问题,从压降角度出发,联立了柱塞腔流量方程和压降方程,建立了理论流量不可变下抑制柱塞腔空化的数学模型。根据该模...

基于粘性流理论，在均匀入流条件下，利用非结构网格和滑动网格技术数值求解非定常雷诺平均方程（URANS）来研究螺旋桨随边至下游两倍螺旋桨直径区域的尾流场压力和蒸汽体积分数等物理量。计算结果显示，螺旋桨空泡数值计算结果与INSEAN的实验观察结果基本一致，尾流场物理量的计算结果很好地预报了螺旋桨叶频和轴频等参数，梢涡对近尾流场的压力形成具有重要作用。

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。