井内连续变化的地层温度会对智能完井系统液压控制管线内流体流动造成较大的影响.为了解决现有的连续方程、运动方程不能精确求解变温环境下液压管线内流体流动特性的问题,根据能量方程的定义,分析流体微元以及所采用的32号液压油特性,推导出一个特定形式的能量方程,再联立现有的连续方程、运动方程,得到一个新方程组,并利用特征线法(method of characteristics,MOC)结合MATLAB软件对新方程组进行计算求解.若干恒温条件与2种连续变温条件下的仿真结果显示,新方程组均比旧方程组求解精度高,验证了所推导的能量方程的合理性与准确性,证明其能用于恒温与变温环境下液压管线内流体流动问题的计算求解,进而推广至智能完井系统液压控制管线等问题的计算求解,对智能完井井下流量控制阀开启状态进行判断.研究结果可为智能完井系统液压控制等研究...

压力脉冲是造成液压系统振动及元件毁坏的重要原因,因此必须对液压附件和管道连接件进行液压脉冲试验。根据液压脉冲系统的基本原理,利用特征线法建立了系统管道及液压附件的数学模型,对水锤波的控制进行了研究。针对传统的控制方法,提出使用PID神经网络对其脉冲波形进行控制的方案,实际试验结果与仿真结果表明该算法的有效性。

针对能源工业领域中常见的压力容器-管路-安全阀系统(以下简称:压力系统)开展了系统级变保真度模型的研究。从提高模型的仿真效率同时保证计算精度的角度出发,分别基于等效压力点方法、特征线理论和CFD技术对压力系统中的压力容器、连接管路和安全阀进行了元件级模型的构建和系统级模型的耦合。为了验证提出的建模方法的准确性,结合已有的实验结果进行了模型的精度验证,结果表明,构建的系统级变保真度模型具有较好的压力系统动态特性仿真能

针对超(超)临界疏水阀开启过程中管道水锤振动问题,采用特征线法对阀控管道水锤瞬变模型进行了数值计算,运用Matlab求解得到了疏水阀在不同流量特性、不同节流效应下开启时管道中流量和水锤压头的时域曲线。研究表明:选用等百分比流量特性的疏水阀,可以减缓阀开启时阀后管道的水锤现象,同时节流效应对疏水阀开启时阀后管道水锤的影响显著,节流越明显,管道中水锤压头幅值越小,水锤波动趋势也越缓和。研究结果为抑制管路水锤与冲击设计提供理论参考。

利用流固互动（FSI）4-方程模型对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究，该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换，得到了简洁的数学模型表达式，进行了仿真计算。仿真结果与实验结果基本一致，相对误差小于1．03％，并与Lavooij模型的仿真结果进行了比较，证明了数学模型和仿真算法是有效的。在此基础上，给出了水击压力与液体流速的关系式，发现水击压力随管材泊松比的增大而减小，随管道壁厚的增加而增大。文中所介绍的方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其他输液管道的水击振动研究与分析。

采用特征线法，利用扩展水击振动模型分别在两种液体摩擦模型下对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究。仿真计算结果与实验结果基本一致，相对误差小于0．3％，表明仿真方法正确。在此基础上，分析了最大水击压力与液体流速的关系。该仿真方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其它输液管道的水击振动研究与分析。

以某型舵机操纵液压换向阀为例，运用特征线法，对其由于自激振动以及启闭动作产生水击诱发非线性耦合振动现象的机理进行理论分析，获得换向阀水击振动的动态特性。通过实验验证，换向阀控制口水击压力幅值与计算结果偏差为2．87％，且压力变化趋势与计算结果基本一致。该结果可为掌握液压系统的振动特性、采取振动控制措施以及换向阀的设计和改进提供理论依据。

提出非定常流动下管道径向振动控制方程,采用特征线法和有限差分法,并基于阀门快速关闭所引起瞬态压力突变的假设,求解瞬态压力突变下管道径向振动模型。通过数值计算与模型对比发现,该模型具有较好的稳定性。计算结果表明,管道径向振动对流动压力的影响不明显。

液压元件冲击试验的脉冲波形是由液压脉冲系统产生的，脉冲波形的形状及参数对试验结果影响很大，因此，产生的脉冲波形应符合标准要求．根据液压脉冲系统的工作原理，采用特征线法建立了管路系统的压力和速度瞬态模型，结合管路边界条件，得到了液压脉冲系统的动态仿真模型．应用该仿真模型分析了结构参数的变化对系统性能的影响，讨论了系统参数的优化设计，为液压脉冲系统的研制提供了重要的参考．

采用特征线法对管道加油系统内的水力瞬变过程进行了数值模拟，实例分析结果表明皮囊式蓄能器可以有效控制水击压力，选用蓄能器前应进行系统动态分析，合理选择其结构参数，并设置合适的运行参数，才能充分发挥其防护作用。