温度效应对液压锥型节流阀内气穴形态的影响

发布时间：2021-02-02 02:27

　　液压锥型节流阀具有节流温升大的特点,在阀口部位极易产生气穴,而温度效应对气穴发展变化的影响不容忽略。为此,本文对锥型节流阀内气穴形态受温度效应的影响进行了实验研究。搭建了锥型节流阀气穴实验系统,设置了不同的温度条件和压力条件,采用有机玻璃制造实验锥型节流阀,利用高速摄像机采集气穴形态图像数据。实验表明,锥型节流阀产生的初生气穴气泡半径约为30μm;温度升高会使气穴发展更加充分,同时会降低液压油对微小气核的束缚,产生的气泡数量更多,气穴更加明显;在低强度时,锥型节流阀内气穴为片状气穴,随着气穴强度的增加,气穴会发展为云状气穴。 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(09)北大核心

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【部分图文】：

实验系统原理图

图2 实验系统为研究锥型节流阀工作时节流温升产生的温度效应对气穴形态的影响，实验中并未单独控制温度，实验中采集的温度都是节流阀工作时的实际温度。本文采用的高速摄像系统最高可达到1×104f/s的采集速度，完全能够保证气穴形态的采集工作顺利进行。有机玻璃材质具有很好的透明性，并且有一定的强度，在实验过程中可以将工作压力设置为至少5 MPa，能够模拟锥型节流阀在低压条件下的工作情况。

为获得气穴初生气泡初始尺度，将阀口开度固定，分别获得了背压为0时不同系统压力温度情况下的气泡尺度。图4为不同进口压力和不同液压油温度下的气泡初生图像。由图4可知，锥型节流阀内气穴在初生时并不是产生单个气泡，而是产生多个气泡，初生气泡平均直径约30μm，并且随着液压系统温度和压力的变化，气泡初生时的平均直径变化并不大，说明在对锥型节流阀内气穴进行理论研究时，当系统参数条件一定时初生气泡的初始直径可以假定为一个定值，在本文的参数条件下可将初始气泡半径假定为30μm。该数值与文献[18]所提初生气泡直径在尺度上基本一致。说明温度对气穴的影响并不体现在初生气泡直径，与气穴由存在于液体内的微小气核产生的理论假设相一致。气穴初生时的气泡半径只与微小气核的大小有关。


本文编号：3013877