分体式柱塞气举实验模拟

为了进一步改进分体式柱塞的性能,使其排液能力更加显著,我们在分析新型分体式柱塞气举原理的基础上,我们自行设计并搭建了分体式柱塞的模拟实验装置,建立分体式柱塞气举模拟实验,实验模拟了分体式柱塞启动、连续排液过程及卸载过程,对比分析了分体式柱塞气举和常规气举排液规律,对比分析了注液、气量对柱塞上升、下落时间的影响规律。该实验目的：首先通过观察现场模拟实验的实验现象来了解分体式柱塞工作特点;然后分析这些影响分体式柱塞运行周期的因素,为研究出工作效率更高、更加适合现场油田环境的柱塞做准备工作。该实验对完善及推广柱塞气举工艺具有实际的意义。     

五柱塞式秸秆燃料成型机可行性分析

将传统理论计算与虚拟仿真模拟相结合,利用SolidWorks软件对三柱塞和五柱塞两种秸秆燃料成型机的冲压机构模型进行动力学仿真分析,得出主轴受力和工作所需的平衡力矩曲线;利用得出的分析结果进行理论计算,将所得结果进行比较,得出五柱塞式秸秆燃料成型机分析的可行性。     

柱塞气举中柱塞运动分析

在综合考虑油藏特性、油井流入动态、柱塞—液柱特性、液柱以上气体、柱塞下气体的膨胀和摩阻影响等因素后,导出了柱塞运动的微分方程．利用数值求解得到柱塞运动的特性,这将有利于对柱塞气举的深入理解和柱塞气举的设计。     

喷油器柱塞副动态泄漏及特性

为了研究高压共轨喷油器柱塞副的动态泄漏特性,建立了柱塞副间隙燃油流动的数学模型,通过有限差分法对数学模型进行数值计算,研究了不同轨压下柱塞副燃油的平均动态泄漏率的变化趋势,与试验值进行对比,验证该数学模型的有效性,并分析了轨压、进口燃油温度、柱塞最大升程和喷射脉宽四种因素对柱塞副动态泄漏量的影响及在不同柱塞速度下,油膜压力、厚度和温度参数的变化趋势。结果表明,在一个喷油循环内,动态泄漏率的变化曲线与控制腔油压变化曲线相似,平均动态泄漏率随着喷油器的轨压、入口燃油温度和柱塞最大升程的增加而增加,但随着喷射脉宽的增加而减小;随着柱塞速度由正速度到负速度的过程,油膜的厚度逐渐变薄,油膜的温度整体上升,油膜的压力变小。     

联合收割机液压柱塞轴的失效分析

介绍了如何利用可靠性分析技术,对联合收割机主传动系统关键零部件液压柱塞轴进行失效分析,通过运用可靠性分析技术,找出故障的根本原因,达到解决问题的目的．     

浅析大牛地气田柱塞气举排水采气工作制度优化

大牛地气田东区气井产水量相对较高,华北分公司在该区对8口气井进行了PCS柱塞气举的应用,很好地解决了气井的排水问题.对试验气井周期进站压力和流量进行了分析,结合气井总体生产情况,完成了柱塞气举工作制度优化.     

棒状柱塞气举液体漏失模型研究

在柱塞气举工艺举液过程中,由于管柱与柱塞间存在间隙,在速度、压力及气体滑脱等影响下必然会引起液体漏失,掌握其漏失规律对提高举升效率具有重要意义.根据柱塞与管壁间隙微元体受力平衡分析得到液体漏失的数学模型,针对柱塞自身结构特点,结合垂直管段柱塞举升模拟实验对模型进行修正,确定了棒状柱塞的漏失修正系数,建立棒状柱塞气举液液...     

柱塞副温度场数学建模与性能分析

为完善轴向柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,针对温度分布影响柱塞副性能问题进行研究,建立瞬时油膜厚度场、压力场和温度场模型以及柱塞副摩擦与泄漏模型,采用交错网格技术划分油膜网格,采用有限体积法求解能量方程和雷诺方程,以MATLAB仿真软件为依托耦合各物理场模型和柱塞微运动特性,对柱塞副动态温度场进行数值求解。研究温度对油膜压力分布、柱塞副轴向摩擦力和泄漏量的影响,并分析油膜不同入口温度对柱塞副性能参数的影响规律。研究结果表明:温度变化数值计算结果与实验结果基本一致;在柱塞副中引入动态温度后油膜压力峰值明显降低,轴向摩擦力有所下降,但柱塞副泄漏量增加较快;控制油膜入口油温能有效提高柱塞副工作性能。     

斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性分析

针对斜柱塞泵运动规律受到柱塞倾角的影响,较直柱塞泵更为复杂的特性,为了提高设计精度,在对斜柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性进行传统的空间几何理论分析基础上,以A11VO190型斜柱塞泵为研究对象,用Pro/E软件和ADAMS软件制作A11VO190型泵的虚拟样机.分析柱塞的运动学特性,并与理论分析结果比较表明,理论推导的...     

棒状柱塞结构优化模拟

柱塞气举是页岩气压裂液返排的关键技术之一。为了进一步提高棒状柱塞举液密封效果，利用Fluent软件建立单一流道的二维几何模型，采用湍流模型模拟棒状柱塞运行时凹形槽内流场情况，优选槽型（正直角梯形、等腰梯形、反等腰梯形、反直角梯形和矩形），对比分析不同槽深和槽宽时的流场情况，并开展优化后棒状柱塞与常用衬垫式柱塞对比物理模拟实验。结果表明，柱塞运行时在凹槽中心有一个低速区，在该低速区会不断产生干扰流体正常流动的涡流，从而使整体流速降低以达到密封的效果；在对比槽型中，正直角梯形槽的密封效果最好；现场常用参数范围内，随槽宽、槽深增大，密封效果变强（槽宽20 mm、槽深6 mm时最优），且槽宽对柱塞密封性的影响大于槽深。物理模拟实验证实，相同条件下优化后的棒状柱塞在小气量情况下举液效果优于常用衬垫式柱塞。本研究结合CFD建立了可靠物理模型，且优化后棒状柱塞举液效果较好，对现场实际应用有指导作用。     

柱塞泵中柱塞摩擦副泄漏流量的分析

考虑到柱塞密封长度的变化，对柱塞与缸孔间环形间隙流动流量公式进行修正，得出修正系数的计算公式，为柱塞泵（马达）容积效率的分析和计算提供了方便。     

发动机活塞拍击动力学分析及活塞表面磨损预测

针对活塞在缸内的拍击直接导致了活塞和气缸套摩擦磨损的问题,提出在多体动力学分析软件AVL-EXCITE中建立包括活塞、气缸套、活塞环组、活塞销以及连杆的模型,输入发动机相关结构参数和工况条件,进行了活塞拍击动力学仿真,利用模拟结果数据预测活塞表面磨损趋势和分析了活塞型线的变化.结果表明:活塞拍击运动参数随活塞和气缸套之间的间隙变大而增大,本来有中凸型线的活塞变成倾斜圆筒活塞.模拟结果跟实际观察结果相对比,二者有比较好的一致性.     

单活塞液压自由活塞发动机活塞振动特性研究

研究单活塞液压自由活塞发动机原理样机活塞组件振动特性.建立活塞组件动力学模型,导出了活塞振动方程,研究了活塞的幅频特性并运用相平面法分析了活塞运动的稳定性.活塞组件运动属于单自由度变阻尼、变刚度自振振动.活塞运动频率与振幅间存在单调上升关系且受压缩比的限制,其稳定极限环存在的区域由进气口位置和活塞行程决定,下止点位置位于稳定极限环存在区域是实现自激振动的关键,工作频率可以在零和自激振动频率之间调整.     

往复式压缩机中活塞杆与活塞连接处结构分析

本文通过实际案例,说明活塞杆与活塞的连接处由于预紧力过大,会导致活塞杆与活塞连接的部分提前发生疲劳失效,针对该情况,本文提供了三种活塞杆与活塞连接的结构形式,并说明其安装方法。     

半浮式活塞销噪声产生的机理研究

综合采用有限差分法和基于模态压缩法的多体动力学仿真方法对活塞连杆组进行了考虑活塞销轴承混合润滑的动力学分析.研究了半浮式活塞销噪声的产生机理,并考察了活塞销轴承间隙、最大爆发压力、发动机转速对活塞销噪声的影响.结果表明:活塞销噪声主要来自于活塞销与连杆小头衬套间的碰撞,且活塞销噪声发生在其受到的活塞销座作用力方向的反转时刻附近;若活塞销轴承间隙越大、发动机转速越高,活塞销与小头衬套间的碰撞越激烈,活塞销噪声越大,最大爆发压力对活塞销噪声的影响很小.      

同结构活塞在FPE与CE两种工作模式下应力变形差异

为研究自由活塞发动机工作时活塞结构应力变形特点,采用有限元分析方法对比分析相同结构活塞在自由活塞发动机（free piston energy,FPE）与（crank engine,CE）两种工作模式下应力水平与变形状况差异性.结果表明,FPE活塞整体应力水平低于CE活塞,差异主要由机械载荷引起.上止点附近FPE缸内峰值压力较小,引起的活塞销座压应力被其较大的惯性力作用消减,导致该应力集中处应力值较低,约为CE活塞的72%.在热机载荷共同作用下两者活塞顶部变形相似,差异集中体现在裙部,FPE活塞所受缸压较小、加速度较大以及无侧向力的特点导致其裙部变形明显小于CE活塞,最大径向变形约为CE活塞的56%,更易满足各方面性能要求.      

内燃机的活塞设计

介绍了内燃机活塞设计的方法和原则。通过对温度场计算和温度应力、机械应力的计算以及二者叠加的综合应力的分析,解释了活塞设计中的关键问题,为内燃机的活塞设计提供了一种实用的设计方法。     

对置式液压自由活塞发动机活塞液力控制策略

利用Matlab/Simulink软件耦合Amesim软件建立了对置式液压自由活塞发动机(OPHFPE)联合仿真模型.针对OPHFPE在工作过程中的不稳定性,提出了基于活塞位移、速度以及高压油压力的PI反馈控制与预测发动机运转状态的前馈控制相结合的活塞液力控制策略.仿真研究表明:在活塞液力控制策略的调节下,OPHFPE系统可以连续稳定运行,具有良好的鲁棒性.     

单活塞式液压自由活塞发动机控制系统的开发

针对HFPE控制的各种要求,设计了单活塞式液压自由活塞发动机控制系统,提出了针对液压自由活塞发动机的控制策略.重点分析了活塞下止点位置修正和起动时活塞位置调整控制难点和面临的问题,根据液压自由活塞发动机特性提出了下止点位置修正控制策略.原理样机试验结果表明,该控制系统对液压自由活塞发动机的起动和连续运行的频率控制合理可靠,验证了控制策略的合理性和可行性;改善了液压自由活塞发动机下止点位置控制,保证了非正常情况下活塞回位,实现了可变压缩比控制,改善了冷起动和缸内燃烧效果.     

气腿式凿岩机活塞的非线性动力学特性

以气腿式凿岩机活塞为研究对象,根据实际工况建立了活塞和钎杆冲击系统的有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对活塞冲程过程进行了非线性动力学特性分析,得到了活塞与钎杆各个时刻的应力应变情况.结果表明,活塞冲击能的计算结果与实验结果相比误差较小;活塞的最大应力发生在撞击端面上,此外活塞的花键根部也是受力较大的薄弱环节,最大应力介于其疲劳极限与屈服极限之间;活塞的失效形式为端面接触疲劳和花键根部处疲劳断裂,与实际情况十分吻合.