入口压力与转套式配流系统空化特性关系研究
发布时间：2021-04-12 08:12
针对转套式配流系统的容积效率下降所产生的振动和噪声,本文主要对凸轮槽型线及入口压力与转套式配流系统空化特性之间的关系进行研究。提出了4种凸轮槽型线,建立了配流系统的Singhal空化模型,并在YST380W型液压综合实验台上进行空化特性仿真实验。仿真结果表明,线性型线空化现象最弱,增大入口压力,线性型线的空化强度最低,样条型线下降趋势最明显;空化占比随入口压力的增大而减小,线性型线的空化占比最低,配流口处样条型线空化占比降低趋势明显,泵腔中样条型线和反正弦型线凸轮槽下降幅度较大;容积效率均随入口压力升高单调递增,线性型线的容积效率最高,且始终保持在92%以上。实验容积效率变化趋势与仿真模拟时基本一致,由于加工误差及转套与油壁之间强剪切作用等因素,实验数据略低于仿真模拟,最大误差为3.2%,在允许范围内。该研究为转套式配流系统的进一步优化设计提供了理论基础。
【文章来源】：青岛大学学报(工程技术版). 2020,35(03)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
转套式配流系统工作原理图
图1 转套式配流系统工作原理图式中，r为凸轮槽径向深度，m;d为柱塞直径，m；Δh=h2-h1为凸轮槽深度变化，m;h1为凸轮槽最小深度，m;h2为凸轮槽最大深度，m；θ为转套的转角，rad。
转套式配流系统空化现象产生于进油初始阶段，空化气体主要集中在配流口和泵腔中。分别对4种凸轮槽型线在标定工况下（转速为500r/min，入口压力为0.1MPa，负载压力为10MPa）进行空化仿真研究，不同凸轮槽型线气体分布如图3所示。由图3可以看出，样条型线空化现象最强，当工作时间为0.015s时，气体体积分数最高为28.18%，整个空化过程持续时间占据单个工作周期的19.33%；反正弦型线和正切型线空化现象依次减弱，线性型线空化现象最弱，当工作时间为0.008s时，配流口内气体体积分数最大仅为8.02%，而整个空化过程占据单个工作周期的12.33%；泵腔内各凸轮槽型线气体体积分数变化趋势与配流口中一致，但同一型线下整体空化作用明显高于配流口，样条型线最大气体体积分数为46.15%，空化时间占据单个工作周期的23%；而空化作用最小的线性型线最大气体体积分数达到27.16%，空化时间占单个工作周期的16%。标定工况下，线性型线在工作过程中整体空化作用最低、持续时间最短，明显优于其余3种型线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]转套式配流系统U型减振槽结构及其对流场影响[J]. 张延君,张洪信,赵清海,姜晓天,程前昌. 机械制造与自动化. 2019(01)
[2]转套式配流系统U型减振槽结构设计优化[J]. 姜晓天,张洪信,赵清海,程前昌,张延君. 机械科学与技术. 2019(01)
[3]转套式配流系统内部流场空化现象研究与分析[J]. 张延君,张洪信,赵清海,王新亮,程前昌. 青岛大学学报(工程技术版). 2017(04)
[4]转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性研究[J]. 徐威,张洪信,张铁柱,高雷,张延君. 机械强度. 2017(04)
[5]往复柱塞泵转套式配流系统泵腔流场仿真研究[J]. 张延君,张洪信,赵清海,王新亮,张铁柱. 液压与气动. 2016(11)
[6]叶片低压边的轴面位置对高水头水泵水轮机空化性能的影响[J]. 阮辉,廖伟丽,罗兴锜,赵亚萍,秦鸿哲,杨众杰. 农业工程学报. 2016(16)
[7]往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理[J]. 张洪信,程联军,张铁柱,徐威,舒培. 流体机械. 2015(08)
[8]轴流泵叶轮区域空化特性数值模拟[J]. 施卫东,李通通,张德胜,王国涛,周岭. 农业工程学报. 2012(13)
硕士论文
[1]转套式配流系统工作性能仿真研究[D]. 张延君.青岛大学 2018
[2]往复柱塞泵转套式配流系统性能仿真与结构优化研究[D]. 徐威.青岛大学 2016
本文编号：3132967
【文章来源】：青岛大学学报(工程技术版). 2020,35(03)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
转套式配流系统工作原理图
图1 转套式配流系统工作原理图式中，r为凸轮槽径向深度，m;d为柱塞直径，m；Δh=h2-h1为凸轮槽深度变化，m;h1为凸轮槽最小深度，m;h2为凸轮槽最大深度，m；θ为转套的转角，rad。
转套式配流系统空化现象产生于进油初始阶段，空化气体主要集中在配流口和泵腔中。分别对4种凸轮槽型线在标定工况下（转速为500r/min，入口压力为0.1MPa，负载压力为10MPa）进行空化仿真研究，不同凸轮槽型线气体分布如图3所示。由图3可以看出，样条型线空化现象最强，当工作时间为0.015s时，气体体积分数最高为28.18%，整个空化过程持续时间占据单个工作周期的19.33%；反正弦型线和正切型线空化现象依次减弱，线性型线空化现象最弱，当工作时间为0.008s时，配流口内气体体积分数最大仅为8.02%，而整个空化过程占据单个工作周期的12.33%；泵腔内各凸轮槽型线气体体积分数变化趋势与配流口中一致，但同一型线下整体空化作用明显高于配流口，样条型线最大气体体积分数为46.15%，空化时间占据单个工作周期的23%；而空化作用最小的线性型线最大气体体积分数达到27.16%，空化时间占单个工作周期的16%。标定工况下，线性型线在工作过程中整体空化作用最低、持续时间最短，明显优于其余3种型线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]转套式配流系统U型减振槽结构及其对流场影响[J]. 张延君,张洪信,赵清海,姜晓天,程前昌. 机械制造与自动化. 2019(01)
[2]转套式配流系统U型减振槽结构设计优化[J]. 姜晓天,张洪信,赵清海,程前昌,张延君. 机械科学与技术. 2019(01)
[3]转套式配流系统内部流场空化现象研究与分析[J]. 张延君,张洪信,赵清海,王新亮,程前昌. 青岛大学学报(工程技术版). 2017(04)
[4]转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性研究[J]. 徐威,张洪信,张铁柱,高雷,张延君. 机械强度. 2017(04)
[5]往复柱塞泵转套式配流系统泵腔流场仿真研究[J]. 张延君,张洪信,赵清海,王新亮,张铁柱. 液压与气动. 2016(11)
[6]叶片低压边的轴面位置对高水头水泵水轮机空化性能的影响[J]. 阮辉,廖伟丽,罗兴锜,赵亚萍,秦鸿哲,杨众杰. 农业工程学报. 2016(16)
[7]往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理[J]. 张洪信,程联军,张铁柱,徐威,舒培. 流体机械. 2015(08)
[8]轴流泵叶轮区域空化特性数值模拟[J]. 施卫东,李通通,张德胜,王国涛,周岭. 农业工程学报. 2012(13)
硕士论文
[1]转套式配流系统工作性能仿真研究[D]. 张延君.青岛大学 2018
[2]往复柱塞泵转套式配流系统性能仿真与结构优化研究[D]. 徐威.青岛大学 2016
本文编号：3132967
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