转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究

采用CAE软件对转子式机油泵内流场进行了几何建模.对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行了有限元前处理.在采用k-ω湍流模型的基础上,考虑了卸荷槽的影响,应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵出口部分的三维湍流流动.得到了详尽的分析结果,包括压力等高线云图、速度矢量等高线云图等.分析并证明了卸荷槽具有缓解压力负荷的作用.完成了对机油泵的台架实验,将数值模拟得到的机油泵性能特性曲线与实验特性曲线进行比较,发现仿真结果与实验结果基本吻合.证明仿真模拟结果能够反映机油泵的流动性能和特殊流动现象;利用数值仿真可以得到具有参考意义的机油泵流量特性曲线,为机油泵开发提供了新的研究方法和技术支持.     

基于AMESim的摆线泵仿真及配流面优化

为提高某款内啮合摆线齿轮式机油泵的容积效率,降低其流量脉动率,对其理论配流面构形进行了理论计算,并针对实际配流面构形进行了定量优化。通过建立基于AMESim的机油泵仿真模型,进行优化后配流面构形对机油泵容积效率及流量脉动的影响研究。结果表明：将平行式配流面改为夹角式配流面,且配流面内边界半径减小4 mm后,给定单一齿腔与进排流域的重叠面积有所提高,1 000、2 000 r/min的转速下容积效率分别提升2.4%、4.2%,流量脉动率分别降低11.4%、23%;进油迟闭角Δβ=5°的增设使1 000、2 000 r/min转速下的容积效率分别提升0.4%、0.5%,流量脉动率分别降低2.1%、5%。     

挤压复配红薯米工艺参数对压力的影响

为探索双螺杆挤压红薯全粉复配营养米工艺中不同螺杆转速、挤压糊化温度、水分含量对系统压力的影响,以期为红薯米规模化生产提供理论依据,采用单因素及正交实验,结合红薯米质构特性中咀嚼感,优选出最佳工艺参数。结果表明:压力随螺杆转速升高先降低后升高复降低,咀嚼感随螺杆转速升高先升高后降低,压力和咀嚼感均随挤压糊化温度升高而升高,随水分含量升高而降低。对于压力,水分含量的影响最大,挤压糊化温度次之,螺杆转速影响最小;对于咀嚼感,螺杆转速影响最大,水分含量次之,挤压糊化温度影响最小。正交实验结果表明:螺杆转速145 r/min、挤压糊化温度125℃、水分含量29%时,红薯米咀嚼感最好、压力最小,此结果可用于生产实践。     

液压系统监测仪器的研究

介绍的仪器以MCS—51系列单片机8031为核心，由传感器采集信号，经放大后送入计算机进行数据处理，最后送显示器显示。可对液压系统的压力、流量、温度和转速四个参数进行状态监测，能有效地保证液压系统正常工作，防止意外事故发生。     

100MD60Y4高速电主轴热特性影响因素实验

目的研究油气润滑系统及转速各参数对高速电主轴温度与热变形的影响,为提高数控机床加工精度提供理论依据.方法采用单一因素实验法,基于恒温水冷控制系统和油气润滑系统实验平台进行电主轴热变形实验;实验分析进气压力、供油时间间隔、单次供油量及转速四个参数对电主轴各位置温度及轴头位置热变形的影响.结果适当的进气压力及润滑油量可以使主轴各部分温升与轴头位置热变形量相对较小,转速对于电主轴的温升及热变形影响较为显著,且转轴Z方向(轴向)热变形量最大,转速为16 000 r/min时,变形量可达到83.562μm.结论电主轴油气润滑系统中的进气压力、供油时间间隔、单次供油量以及转速对电主轴各位置温度及转轴X、Y、Z三个方向热变形量均有影响.     

新型三瓣式径向气体箔片动压轴承热特性分析

为研究新型三瓣式径向气体箔片动压轴承的温度特性，提出了考虑热特性的润滑理论计算模型. 通过耦合求解非等温Reynolds方程和气膜能量方程，并计入转子的离心效应和热膨胀量对轴承间隙的影响，运用数值模拟的方法求解出轴承内气膜温度分布，研究轴承载荷、转速和冷却气流量等因素对轴承温度的影响. 计算结果表明：气膜温度峰值位于压力峰值的下游位置；气膜温度随轴承载荷和转子转速的增加而递增，相较于转速对气膜温度的影响，轴承载荷的影响并不明显；往轴承箔片结构内通入冷却气流可以起到明显的降温效果，且轴承温度随冷却气流的上升先迅速下降后逐渐平缓.     

二次调节伺服加载系统的耦合影响

针对二次调节伺服加载系统，建立了数学模型，利用MATLAB仿真软件，对液压和机械耦合干扰下的系统控制性能进行了仿真研究。仿真结果表明，随着负载压力、输出转矩和输出转速的波动幅度的增大，系统的控制精度明显变差，转矩控制系统受负载压力波动的影响大于转速控制系统，转矩波动对转速控制系统的影响大于转速波动对转矩控制系统的影响。     

陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化探索研究

在间歇式高压反应釜中,采用超临界甲醇对陕北中低温煤焦油进行提取处理,并对产物进行分离,通过单因素以及正交试验考察甲醇添加量、压力、温度和搅拌速率等反应条件对轻质油收率的影响。实验结果表明：甲醇添加量对萃取结果影响最大,其次是压力;温度及搅拌转速对抽提结果的影响较小,最后得到陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化的最佳条件为：甲醇与中低温煤焦油体积比10:1,压力9 MPa,温度250℃,超声转速30 r/min,轻油收率为78.9%。通过探索煤焦油在超临界状态下轻质化过程,有利于煤焦油进一步开发和利用。     

非等分叶片间距叶片式机油泵的内流场分析与试验研究

基于RNG k-ε湍流模型,利用计算流体动力学软件,对不同叶片间距配置的叶片式机油泵稳定工况下的内流场进行数值模拟,得到了稳态流量特性曲线,并与性能试验结果进行对比。考虑不同叶片间距配置的影响,对内流场监测点的压力脉动进行频域分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分配置时泵出口和压油腔内部压力脉动能量幅值在基频倍数频率处有所降低,并且在三次谐波处降低明显。对试验样机进行压力脉动试验和噪声试验分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分叶片间距配置能够降低叶片式机油泵的压力脉动,三次、四次谐波的噪声值有所降低。     

陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化探索

在间歇式高压反应釜中,采用超临界甲醇对陕北中低温煤焦油进行提取处理,并对产物进行分离,通过单因素以及正交试验考察甲醇添加量、压力、温度和搅拌速率等反应条件对轻质油收率的影响。实验结果表明:甲醇添加量对萃取结果影响最大,其次是压力;温度及搅拌转速对抽提结果的影响较小,最后得到陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化的最佳条件为:甲醇与中低温煤焦油体积比10∶1,压力9 MPa,温度250℃,超声转速30 r/min,轻油收率为78.9%。通过探索煤焦油在超临界状态下轻质化过程,有利于煤焦油进一步开发和利用。     

不同转速下离心泵压力脉动的试验研究

离心泵的压力脉动对泵的安全稳定运行有重要影响。为了揭示离心泵运行于不同转速下的压力脉动特性,以一台单叶片离心泵为试验研究对象,测量了泵在不同转速下的外特性曲线,并采用高频压力传感器测量了泵在不同转速时的压力脉动,获得了压力脉动的时域图、频域图,以及不同流量工况下的压力脉动强度分布曲线。外特性试验结果表明:不同转速下泵H-Q曲线基本平行,符合相似换算。试验结果表明:蜗壳内压力脉动从隔舌沿着泵转子旋转方向逐渐减弱,在额定流量工况附近压力脉动强度最小。频域分析表明:压力脉动主频为叶轮转频fn,但由于单叶片离心泵内存在较强的流动分离,在5 fn范围内也存在明显的宽频压力脉动信号。随着转速的降低,蜗壳内压力脉动强度明显降低,但并不完全符合相似换算;转速越高蜗壳-叶轮的势流干涉作用越强,压力脉动周期性越明显;在低转速小流量时尾迹干涉表现明显,压力脉动变得更复杂,周期性减弱。     

3NB2200型大功率钻井泵的泵压分析研究

钻井泵是输送泥浆及执行钻井水力程序的关键设备,其性能与可靠性在钻井作业中的重要性已为人们所公认.泵压的高低直接影响到高压喷射钻井的速度.为了保证大功率钻井泵具有高泵压,提高钻井泵的效率和钻井的速率,对影响钻井泵的排出压力因素做了分析,为今后大型钻井泵的设计及使用提供参考.     

变频泵出口恒压力控制的PLC方案

目前淡水厂的泵出口水压力调节绝大部分要求恒压控制,而系统的各种扰动都会影响到泵出口的实时水压力。通过系统反馈的出口供水压力,调节变频泵的转速来实现恒压控制的目的。因此变频泵速度给定的控制方案就成了恒压控制的关键。为了保证变频泵的快速响应并且不出现超调,本文采用了分段速度给定的办法。     

泵/风机的变速节能效益与管路背压相关的原因分析

通过分析泵与风机的变速工况参数随管路背压的变化规律,从理论上指出了泵与风机变速调节的节能效益与管路背压大小相关的原因。     

供热空调系统并联变频水泵转速比配置优化分析

建立了供热空调系统中变频水泵扬程、效率和功率与流量和转速间的关联模型．结合并联水泵的运行特性,以最佳点工作流量与水泵转速比范围为参考,理论分析了对应并联变频水泵电耗极小值运行工况下各水泵转速比配置情况．以采取变压差设定值控制的某交流量空调水系统并联水泵运行工况为算例,仿真研究了一台水泵全速运行、一台水泵变频运行,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．05,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．1与两台水泵同步变频运行且转速比相同4种控制方案的水泵节能效果．理论分析与仿真结果表明,并联水泵转速比的差异将导致一台水泵或多台水泵效率低下,当各水泵转速比相同时,并联水泵的总电耗最小．     

纯水体系下水合物的生成及堵塞实验研究

为了保障水合物浆液在管路中安全流动，开展了CO₂水合物生成及堵塞实验，探究纯水体系下CO₂水合物生成到堵塞管路的形态变化以及系统压力、泵速等因素对水合物浆液流动形态的影响。实验结果表明，（1）在纯水体系下，管道中水合物呈浆状和泥状两种形态，且CO₂水合物从生成到堵塞管路时间较短。（2）实验过程中，临界泵速为35 Hz；当泵速大于35 Hz时，水合物在管输过程中不会发生堵塞现象；当泵速小于35 Hz时，在系统压力相同的条件下，随着泵速的增加，水合物发生堵塞的时间延长。（3）同一泵速条件下，随着系统压力升高，水合物发生堵塞时间缩短；且系统压力为3.4 MPa时，水合物发生堵塞的时间为2 100 s；系统压力为2.4 MPa时，水合物发生堵塞的时间为6 225 s。     

滑片泵在二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路中的应用

二甲醚发动机中,利用高压氮气罐可克服共轨燃料系统低压回路中产生的气阻,但其本身因体积较大等不利于小型化车载应用。本文提出用滑片泵替代高压氮气罐作为加压装置,并运用AMESim进行仿真,模拟滑片泵在低压回路中的工作过程,确定其合理的参数。仿真结果表明,采用滑片泵作为加压装置,当取吸油区窗口幅角为(45°~155°)、压油区窗口幅角为(230°~324°)时,该滑片泵单个腔体输入压力可保持在0.5 MPa之上,峰值输出压力为2MPa,满足二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路对供油压力的要求;输出流量的频率随转子转速的增大而变高,而与偏心距大小无关;增大滑片泵转子转速和偏心距均可有效增大滑片泵输出流量及其波动幅度;该滑片泵的偏心距为1.5mm、转速为400 r/min时,其输出流量更接近所需最大供油量4.56L/min,且波动幅度较小。     

变转速轴向柱塞泵恒流量控制的建模与仿真

以变输入转速下泵控马达恒速系统为对象,分析轴向柱塞泵变量控制机构的控制机制和斜盘变量机构力矩特性,建立了变输入转速情况下泵的流量控制模型,针对泵转速扰动提出了扰动乘积补偿和PI控制综合抑制方法.并在仿真软件EASY5上建立了泵控马达系统和变量泵排量控制仿真模型,对变量泵变量时间和转速扰动抑制进行了系列仿真.结果表明,在剧烈输入转速扰动和负载压力扰动下泵输出流量依然能保持恒定.     

25SCY14－1B型轴向柱塞泵失效机理研究及寿命提高

本文对２５ＳＣＹ１４－１Ｂ型轴向柱塞泵进行了恒定载荷、冲击载荷、高速及高温等四种工况下的可靠性研究，较完整地掌握了该泵的失效机理、失效模式、失效分布，对泵的寿命特性进行了科学评价．在此基础上，针对泵的薄弱环节提出了提高泵可靠性的有效措施，使泵的寿命提高了１．６倍以上．此外，研究工作还确定了加速寿命试验的理论和实践依据，证明了以压力、转速为加速因子的有效性和可行性．     

基于DSP的低比速冲压泵控制系统的研究

设计了基于DSP的冲压泵数字化控制系统,通过利用DSP对冲压泵的流量、压力和转速的控制,实现了冲压泵的电机控制及实时反馈.通过压力的变化检测汽蚀,保证了冲压泵的正常运行,提高了流体输送的效率.