以真空系统中与真空压力传感器连接的气管为研究对象,建立了管路的二维轴对称模型,提出适当的边界条件,利用有限体积法仿真得到了压力波动结果,与相同参数条件的试验结果较为一致,验证了模型的正确性。真空管路中压力波动是短暂的,但峰值大于大气压,会对压力传感器造成冲击。本文提出的建模方法为进一步研究真空系统的压力波动提供了技术参考。

为了研究真空系统中压力波动的规律,以与真空压力传感器连接的气管为研究对象,建立二维轴对称模型,设定适当的边界条件,数值分析管路中压力波动的特性。结果表明,真空管路中压力波动出现在充气的初始时刻,峰值大于充气压力,对压力传感器造成冲击。压力波动随着气管长度的增加而衰减,可通过增加气管长度减弱或消除压力波动,但同时会延长压力降低至目标真空度的时间。应选择适当长度的气管,在抑制压力波动和真空压力滞后之间保持平衡。对进一步研究真空系统的压力波动、优化真空系统组成具有参考意义。

开发了一种能提供恒压恒湿压缩空气的供气系统,此系统主要由气源处理元件、压力子系统和气体湿度子系统等组成。对系统的比例流量阀和节流阀等元件进行了选型,设计了包含干空气支路和湿空气支路的气体湿度子系统,通过PID闭环实现了在压力保持恒定的同时,通过改变干、湿两空气支路的流量配比以控制压缩气体的湿度。经试验测定:此系统能够在表压力0~0.2 MPa范围内、大气压下露点-15~20℃范围内同时保持压力和湿度恒定,供气流量可达79.6 L/min(ANR),为恒压恒湿供气系统的研制提供了参考。

分析了气动系统典型回路中内部结露的发生原因,提出了进水能力和排水能力的概念。当系统进水能力大于排水能力时,系统将发生内部结露,当进水能力小于排水能力时,则不发生内部结露。给出了内部结露的判别方法,即用凝结水滴的质量密度表征系统的进水能力,用容积比表征系统的排水能力,在凝结水滴的质量密度和容积比平面上,通过实验确定了不同供气压力条件下的内部结露临界线,并拟合得到临界线方程,为气动系统内部结露的判别提供了依据。

为了深入研究气缸充放气过程中气体状态的变化，提出了一种建立气缸充放气二维模型的方法，利用有限体积法和动网格技术对气缸充放气过程进行了计算。数值计算结果与用AMESIM软件计算得到的结果有较好的一致性，证明了本方法的正确性和可行性。该方法可以得到气缸内部和节流口处流场的详细分布，为非定常流场的计算和分析提供了依据和途径。

装甲车辆的供油系统采用压力油箱以提供制动时所需的瞬时大流量液流，同时保证润滑等其他油路的用油。基于AMESet构建了以压力油箱为核心的供油系统仿真模型，对压力油箱中气动齿轮泵、气液混合溢流阀和油箱等子模型进行了数学建模，可以方便地嵌入到AMESim构建的总系统中进行仿真。该仿真模型能够正确仿真压力油箱中气泵、气液混合溢流阀等特性，为压力油箱的优化设计提供了依据。

一端连接阀门、另一端连接油箱的等径液压管路中，当阀门突然关闭时，管路中会产生压力和流量的瞬态脉动过程，本文对这一管路中的瞬态脉动过程进行了观察及测量，利用动态压力传感器记录了管路中的压力脉动过程，记录结果表明，当阀门关闭速度较快时，管路中的压力会降低到大气压以下，甚至达到绝对零压，导致管路中气泡和气穴的产生。

以固定容积容器并带有一定长度管路和两个固定节流口的气动系统为研究对象运用SIMPLE算法对其非定常二维流场进行数值计算。根据模型结构和尺寸特点对其进行分区域网格化。计算结果与有限差分法的计算结果具有较好的一致性验证该方法的正确性。该方法不仅可以计算出管路内流场情况而且可以计算出管路出口处的射流区流场为详细研究管路的节流特性及流场参数分布提供参考。

以典型气动充放气系统为研究对象对外部结露进行研究分析外部结露的发生机理并提出判别方法当元件表面平衡温度低于环境露点温度时结露就会发生反之则不发生。在恒温恒湿环境中进行负载举升的充放气试验对元件表面温度进行测量并对外部结露的发生部位、结露过程进行观测和分析。试验表明有杆腔侧元件表面温度降低并出现结露无杆腔侧元件温度升高无结露出现;外部结露在开始阶段是细小的珠状凝结并不断长大最后形成膜状凝结并在重力作用下形成水滴沿壁面流下。对影响结露的因素进行研究。在各种因素中环境湿度越大、负载越大及充放气周期越短结露越严重。结露一般会在若干分钟内就会出现应该采取必要的防护措施以避免外部结露的发生。