| 题名 | 流量切断瞬时V型阀口空化现象研究 |
| 作者 | 林言丕 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 郑直 |
| 关键词 | 空化 数值计算 空化模型 灰度处理 压力波 指数规律 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 液压阀是液压系统流体控制的中枢,随着液压技术向更高功率密度的发展,当液压管路中的流量被切断后,液压阀中将会出现更大的压力梯度,研究发现,液压阀在流量被切断瞬间会出现剧烈的空化现象,空化溃灭时产生的压力波会对液压阀的性能造成严重负面影响,远远偏离其额定工况。因此,对于一些对液压阀可靠性要求比较高的场合,研究液压阀流量被切断时的瞬态特性显得尤为重要。但是对于液压阀流量被切断瞬间其内部发生的瞬态空化现象,目前的研究还很少。因此,我们采用了可视化方法对液压管路流量被切断瞬间阀门内部的空化现象进行了实验研究。本文的研究内容主要有以下几点:第一章概述了本课题的研究意义、液压阀中空化现象研究现状、高速摄像技术、油介质中发生空化的机理以及本论文的主要研究方向和内容。第二章对简化后的二维流道模型进行了结构化网格划分,然后分别采用Schnerr-Sauer空化模型、Zwart-Gerber-Belamri空化模型和Singhal空化模型这三种基于相变的蒸气型空化模型进行空化流动仿真,将得到的计算结果与实验结果进行比对,分别得到三种基于相变的空化模型计算油空化现象的优劣。比对计算与实验结果,发现修正湍流粘度后的Singhal模型的计算结果比前面两种模型的计算结果要好。然后通过上述结果对基于相变的空化模型计算油空化的局限性进行讨论,发现基于相变的空化模型无法模拟出微型气泡的流动状态,因为对基于液体相变的空化模型来说,只要流场中的局部压力大于饱和蒸气压,微型蒸气泡就会立刻转变为液相。第三章对液压管路流量切断瞬时,液压阀内部的空化流动现象进行了可视化实验研究。并对实验得到的图像进行灰度处理,处理得到流量切断后图像相对灰度值随时间的变化,根据相对灰度大小衡量空化的强弱。研究发现:准稳态流动下二维阀口模型,当流量被切断后,在阀口会形成局部低压,造成强烈的空化,其剧烈程度远高于准稳态流动下产生的空化;若进口压力越高,则流体的流动惯性越大,流动停止所需要消耗的时间越长;流量被切断一段时间后,空化强度突然由强转弱是由于出口壁面回传的强压力波引起的;当模型内部压力稳定后,同一进口压力下油液中的气体体积占比随时间呈指数规律下降。最后,对已经做过的工作进行了总结与展望,并简单介绍了接下来准备开展的研究工作。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 65 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95372]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 林言丕. 流量切断瞬时V型阀口空化现象研究[D]. 2019. |
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