液压锥形节流阀口气穴发光现象的研究

发布时间：2022-10-29 11:10

　　液压系统中存在着一种发光现象,这种现象是由于密闭容腔处液压油的压力降低至某一温度下的空气分离压或饱和蒸气压以下,导致液体中的气体分离出来甚至液体气化,产生大量气泡,当气泡随着液压油液流动,从低压处流到高压处,导致气泡被压破,引发气泡破裂的的韧致辐射,从而导致发光现象的产生。本文则以液压锥阀节流阀口为研究对象,进行了理论分析及推导、仿真分析和试验研究,探究阀开口大小、压差、温度、粘度不同条件对于发光现象的影响,进而完善气穴发光理论。首先,查阅有关气穴发光现象的理论,发现与声致发光的产生机理类似,可以参考声致发光的研究方向来探究液压系统中的发光现象。由于是气泡破裂引发的发光现象,所以文章中的理论公式推导都是基于气泡的动力学方程,针对压力、粘度、温度等参数的变化进行理论推导。其次,对试验所用的阀进行SolidWorks三维建模,将模型导入到ANSYS中,进行流场仿真,分别改变阀口开度大小、压差、温度、粘度等条件观察气穴的产生情况。最后,搭建发光试验台,分别改变阀口形状、阀口开度、阀口前后压差、油液温度、液压油液粘度等条件进行试验研究,观察不同的条件下发光强弱的变化并用相机进行拍照,记录相应的... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外文献综述的简析
    1.3 主要研究内容及研究方案
第2章 阀口形状及开度对气穴发光现象影响研究
    2.1 引言
    2.2 搭建试验台
    2.3 探究阀口形状对发光现象的影响
        2.3.1 不同阀芯的流通面积计算
        2.3.2 试验研究
    2.4 阀口开度对发光现象的影响
    2.5 本章小结
第3章 阀口前后压差对发光现象影响研究
    3.1 引言
    3.2 理论分析
        3.2.1 假设条件
        3.2.2 理论推导
    3.3 阀口通道流场仿真
        3.3.1 几何模型的绘制及网格划分
        3.3.2 流体的边界条件及参数设置
        3.3.3 仿真结果与分析
    3.4 试验研究
        3.4.1 试验参数及试验过程
        3.4.2 试验采集的发光图像分析与比较
        3.4.3 试验采集压力数据分析
    3.5 本章小结
第4章 系统温度对气穴发光现象影响研究
    4.1 引言
    4.2 理论分析
        4.2.1 假设条件
        4.2.2 建立数学模型
        4.2.3 数值计算与分析
    4.3 阀口通道的流场仿真
        4.3.1 流场仿真的边界条件及参数设置
        4.3.2 仿真结果与分析
    4.4 试验研究
        4.4.1 试验参数及试验过程
        4.4.2 试验采集发光图像的分析
        4.4.3 试验采集流量数据的分析
    4.5 本章小结
第5章 液压油粘度变化对发光现象的影响研究
    5.1 引言
    5.2 试验研究
        5.2.1 试验参数及实验过程
        5.2.2 试验采集发光数据分析
        5.2.3 试验采集流量数据分析
    5.3 油液化验结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]阀口压差对液压气穴发光的影响[J]. 段博崧,张健,姜继海.  液压与气动. 2019(01)
[2]耦合双泡声空化特性的理论研究[J]. 王德鑫,那仁满都拉.  物理学报. 2018(03)
[3]Analysis on the factors that influence bubble coalescence in an acoustic field[J]. JIAO Junjie,HE Yong,PAN Xuchao,HE Yuan,WANG Chuanting.  Chinese Journal of Acoustics. 2016(01)
[4]次Bjerknes力作用下气泡的体积振动和散射声场[J]. 马艳,林书玉,鲜晓军.  物理学报. 2016(01)
[5]锥型节流阀压力特性仿真与试验[J]. 张健,姜继海,白云峰,李艳杰.  华中科技大学学报(自然科学版). 2015(04)
[6]硫酸中多气泡声致发光光谱[J]. 安宇.  应用声学. 2013(03)
[7]稀土盐水溶液单泡声致发光中的特征光谱[J]. 周超,陈伟中,崔炜程.  物理学报. 2013(08)
[8]Bjerknes力对微气泡运动特性的影响[J]. 沈壮志,刘文强.  陕西师范大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]不同声压下酒精水溶液中的单泡声致发光[J]. 崔炜程,陈伟中,周超,齐水宝,梁金福,屠娟.  科学通报. 2013(02)
[10]The characteristics of sonoluminescence[J]. 安宇,张文娟.  Chinese Physics B. 2012(01)

博士论文
[1]液压锥型节流阀的气穴热效应及噪声的研究[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2014
[2]声空化发光特性及多气泡稳定性研究[D]. 张文娟.清华大学 2014
[3]瞬态单一声空化气泡的动力学过程及空化发光[D]. 吴先梅.中国科学院研究生院（声学研究所） 2003

硕士论文
[1]液体温度对声致发光强度的影响[D]. 朱秀丽.陕西师范大学 2008



本文编号：3697579