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...     

气举柱塞偏心环空间隙流场数值分析

柱塞气举利用井底压差推动柱塞沿井筒运动,依靠柱塞与管壁间隙密封举升上部液体至井口,达到排水采气目的。目前,针对柱塞实际运动中发生偏心对气举密封的影响认识不够清晰,导致无法进一步优化柱塞密封结构和工艺参数。为此,利用气液两相分层流动数值计算方法,讨论了紊流槽内相含率和速度场变化规律,并分析其多道密封机理,获得不同偏心距导致的环空间隙差异条件下柱塞密封效果。研究结果表明：当柱塞与油管轴线处于同心状态作业时,根据特定场合设计的柱塞外壁紊流槽的密封效果可以满足气举要求,但由于柱塞运动时很难保证同心,随偏心距逐渐增大,柱塞与油管间隙增大导致其密封效果逐渐变差。在偏心距为0.9 mm时,窜气量相比同心状态增加140.33%,大量气体发生滑脱;偏心距为1.5 mm时,液体以0.29 kg·m-3的速度泄露至柱塞下方区域。故偏心状态对气举柱塞密封性能的影响不容忽视,对此修正柱塞偏心环空状态下的运动方程,以探究柱塞偏心后对启动压力和单次循环排液量的影响。     

新型轴向柱塞液压马达及其运动学分析

自行设计了一种新型的轴向柱塞式液压马达，它突破了传统轴向柱塞式液压马达中柱塞球形端部紧压在斜盘斜面上的设计，用螺旋面取代斜面，使柱塞的受力方向改变，马达的输出转矩增加。在此基础上，对柱塞运动进行了分析。结果表明，该马达的柱塞沿轴向运动的加速度在封油区和工作区为零，在过渡区为常数，即柱塞沿轴向方向的运动平稳、无冲击。     

TDB径向柱塞泵的设计与研究──柱塞副两个基本公式的导出

本文分析了ＴＤＢ径向柱塞泵柱塞副及柱塞内腔无效容积引起的功率损失，导出了柱塞配合间隙及柱塞内腔颈部直径两个基本计算公式，它们为柱塞泵尤其是径向柱塞泵的设计提供了新的内容。图２，参４。     

柴油机六种故障的快速诊断

一、柱塞偶件技术状态好坏的诊断1．根据滑动隋况诊断。将洗净的柱塞偶件倾斜45度，拉出柱塞的三分之一，松手后，柱塞在自重作用下能慢慢落下，如下落过快或有卡滞现象，则说明柱塞偶件技术状态已坏。2．根据磨损痕迹诊断。柱塞头部较小的局部区、柱塞斜槽上部、柱塞套进油口处有明显拉痕者，都不能继续使用。     

柱塞偶件磨损对喷油泵供油特性的影响

通过实验得出了柱塞偶件磨损对喷油泵供油特性的影响规律。柱塞磨损使循环供油量减少，并且由于柱塞头部的节流作用，随着转速的降低，柱塞磨损的影响愈严重。     

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。     

径向低速大扭矩水液压马达定子曲线分析

提出了一种采用自然水(含海水和淡水)作为液压介质进行工作的径向低速大扭矩马达。与油压马达相比,摩擦、磨损、腐蚀等是水压马达面临的主要问题,而合适的定子曲线可以减少摩擦、磨损、水击等现象的发生。本文根据运动学理论对水液压马达的定子曲线进行了设计与分析。对幅角修正等加速运动规律和匀变加速修正等加速运动规律的加速度公式进行了修正。对9种不同类型运动规律的各区段幅角进行了设计,并结合曲线方程和水压马达的相关参数绘制出相应的定子曲线。综合分析了9种类型定子曲线下柱塞副(滚球与柱塞)的加速度、速度以及曲线压力角等特性,指出有过渡区的等加速运动规律曲线较适合于所研究的低速大扭矩水液压马达。     

井下抽油泵运动副合理尺寸的选用

以流体动力学为基础，根据从柱塞－泵筒运动副在井底流场下的变形、柱塞－泵筒运动副的流体润滑特性、漏失特性和柱塞泵筒运动副的能耗特性，研究了柱塞－泵筒运动几何尺寸的合理选取方法和选取公式．结果表明，运动副在液压力作用下呈“Ｖ”字形，应注意防砂和排砂．下井后运动副的间隙值会有较大改变，地面试验的间隙值只能作为参考，同时应改进现有抽油泵试验台的模拟条件．柱塞的有效长度、柱塞－泵筒相对运动速度和柱塞－泵筒初始间隙是相互关联的三个因素，选取时应综合考虑井深、抽汲液粘度、井温、排量、加工成本和工作可靠性等影响，以取得较好的经济技术指标．     

内管轴向运动对环空内宾汉流体流动规律的影响

为了分析内管的运动对宾汉流体在环空内流动规律的影响，将宾汉流体的本构方程和运动方程相结合，利用因次分析的方法，得到了宾汉流体在内管作轴向运动时环空内的速度分布。在此基础上分析和讨论了内管运动对宾汉流体在环空内流动时的柱塞尺寸、速度分布、平均速度、柱塞速度、摩擦系数和流量等的影响。结果表明，内管的运动对柱塞大小没有影响，但会影响到柱塞位置，同时内管的运动速度和方向将改变环空的平均速度、柱塞速度、摩擦系数及流量，并使内侧速梯区的速度分布曲线产生移位。     

液压自由活塞发动机能量转换效率研究

以提高系统总效率为目标,研究了单活塞式自由活塞柴油液压动力装置的节能途径.分析了系统的能量传递过程,理论计算了能量输入、损失和输出之间的关系,结合试验结果研究了系统各组成部分的节能途径.结果表明:系统最高效率理论值可达38%,样机实测值为27.5%.理论和试验结果都表明系统总效率明显优于内燃机与液压泵的传统组合.系统内燃机部分的指示热效率达到传统内燃机的较优水平.系统液压泵部分泵腔效率的提高通过提高吸排油阀动态响应实现,高压腔和压缩腔循环效率提高通过减小两腔节流损失实现.      

柱塞配流海水轴向柱塞液压泵运动学分析

对柱塞配流海水轴向柱塞泵进行运动学分析,给出了柱塞相对缸体和柱塞相对斜盘的运动分析表达式及仿真曲线。     

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.     

径向柱塞泵配流轴双三角槽结构分析

在新型径向柱塞泵的设计中,要想把原来常规设计的排量规格为63ml/r的液压泵在壳体尺寸、配流轴外径以及主轴外径不变的情况下,使其排量增加一倍以上时,气穴现象和液压冲击现象比较突出.在配流轴上加工双三角槽使密封容腔以合理的过渡过程提前与吸油通道和排油通道连通是解决问题的方法之一.本文讨论双三角槽的结构和过渡过程情况,分析它的可行性,讨论结果认为这是一种较好的方法,这种设计思想对其它型式液压泵的改进设计有一定的指导意义.     

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.     

柱塞自转对油膜承载能力的影响

用数值方法研究轴向柱塞泵马达的柱塞自转速度对柱塞副油膜承载能力的影响.用多重网格法求解油膜压力分布,用辛普森公式计算压力的积分,讨论了供油压力、主轴转速、往复运动速度等参数改变时,柱塞自转速度对油膜承载能力的影响.结果表明,自转造成的动压效应不是油膜承载能力的最主要部分;高压情况下,自转对承载能力影响不大,低压高速情况下,自转的影响显著;柱塞倾斜导致自转对承载能力的贡献较小.     

轴向柱塞泵的故障诊断技术研究

选择了冶金工厂和工程机械中应用较多的轴向柱塞泵为研究对象，以计算机测试与分析技术为辅助，利用传统的频谱分析法和最新的神经网络分析法，分别对轴向柱塞泵进行了故障诊断，并就其故障诊断技术作了深入探讨和完善。     

通轴式双排轴向柱塞泵流量脉动影响因素

在研究柱塞泵流量脉动的基础上,设计了通轴式双排轴向柱塞泵,建立通轴式双排轴向柱塞泵流量数学方程,对不同柱塞数目和分布等结构参数的柱塞泵流量脉动进行研究,得到通轴式双排轴向柱塞泵的流量脉动变化规律.以流量不均匀系数低为目标,得到低流量脉动率的柱塞泵结构参数指标.      

恒压变量泵动态特性结构框图法仿真与实验分析

恒压主量泵被广泛地应用在农林机械、工程机械、飞机、船泊及自动控制系统等的液压机构中。恒压变量泵的动态特性对液压机构的影响很大,所以对恒压变量泵的动态特性进行深入的研究是非常重要的.计算机仿真是分析动态特性的手段之一.本文提出了一种新的仿真方法;即结构框图法,结构框图法仿真与传统的仿真方法不同,用该方法进行仿真时直接从结构方块图开始计算,不用推导传递函数,不用简化任何实际结构参数.固为仿真时所用的变参量可以是实际结构参数,所以对分析各结构参数变化对动态特性的影响是十分方便的.本文用该方法对 YB20—AH 型恒压变量泵进行了动态仿真与实验分析,给出了程序框图,实验记录曲线与仿真曲线非常吻合.     

柱塞泵配流副三角槽的分析设计

本文分析了高压柱塞泵配流副三角槽的参数变化对泵的效率、柱塞腔的压力变化等的影响,为配流副三角槽的设计提供了参考。