旋涡泵的内部流动研究

通过对旋涡泵内部流场的数值模拟，分析了旋涡泵的内部流动状况，证实了纵向旋涡和径向旋涡的存在，验证了前人的假说，为旋涡泵的理论设计和后续研究工作提供了重要的理论依据。     

固体颗粒对低黏度介质润滑特性的影响

基于水-固两相单流体模型,研究润滑过程中的固体颗粒对低黏度润滑介质的影响。以无限宽楔形滑块为计算模型,推导出特定假设条件下考虑惯性力和界面滑移的低黏度介质润滑的雷诺方程,并通过不同条件下雷诺方程的求解,探讨固体颗粒含量对低黏度介质润滑特性的影响。结果表明:在对低黏度介质润滑特性进行研究时,需考虑其惯性力和界面滑移影响;固体颗粒的存在一定程度上增大润滑膜的压力和承载能力,颗粒含量越大,承载能力越大,但颗粒含量对润滑膜整体的压力分布状态几乎不会产生影响;惯性力增大固体颗粒对润滑介质的影响程度,而界面滑移减小固体颗粒对润滑介质承载能力的影响,发生滑移时,颗粒基本不影响润滑膜的承载能力。     

旋涡泵压力脉动特性的研究

旋涡泵作为低比转速泵越来越多地应用于船舶、航天航空和化工等领域。但是旋涡泵内部的流体压力脉动会引起泵和装置的振动噪声问题,成为高性能旋涡泵设计应用过程亟待解决的问题。本文通过数值模拟和试验分析相结合的方法分析一台旋涡泵的压力脉动特性,并探讨通过非等距叶片分布方式以降低压力脉动的方法。结果表明:叶片均布条件下,叶频是压力脉动的主要频率,且在阻隔面附近叶频的幅值最大。与均布叶片旋涡泵相比,非等距分布叶片旋涡泵在不影响其性能的同时能够显著降低在叶频处的脉动峰值,但在叶频两侧产生了附加的频率,而振动总级有明显的下降。该研究为减小旋涡泵的压力脉动和泵体振动提供了一个可行方案,对含旋涡泵系统的减振降噪具有参考意义。     

旋涡泵内部流动分析及水力设计

依据摩擦力和离心力双重做功效应原理,阐述了旋涡泵的工作过程及泵内能量损失的原因。在分析5个代表性旋涡泵优秀水力模型主要技术参数基础上,拟合出叶片数Z、叶轮外径D、叶片宽度b、流道面积A及直径系数ε、宽度系数β和流速系数λ经验计算公式。通过分析比较提出旋涡泵机械效率ηm、容积效率ηv和流动效率ηh计算公式。25WZB1.5-25-0.75自吸旋涡泵开发的案例验证了本文设计方法具有较高的准确性。     

小流量高扬程离心旋涡泵的设计与试验研究

采用加大流量法对小流量高扬程离心旋涡泵进行了水力设计,并对自行研制的HTB-5/60型离心旋涡泵进行了与开式旋涡叶轮、复合离心叶轮及诱导轮有关的性能试验及汽蚀试验.试验研究表明:设计的诱导轮大大提高了泵的汽蚀性能,样泵的各项性能均可达到设计要求,复合离心叶轮与开式旋涡叶轮串联离心旋涡泵的理论设计是可行的.     

密封介质对接触特性影响的建模分析

应用建模计算和性能试验相结合的方法对不同介质环境下车辆传动装置密封环的接触特性进行研究。以非牛顿流体的流变特性为基础,计及变黏度影响,模拟实际运行工况,运用有限差分数值解法,确定2种不同介质中密封摩擦副的摩擦因数和密封环温度等表达密封环接触特征的参数变化规律。通过试验进行对比论证,表明试验获取的摩擦因数和密封温升曲线与仿真曲线的基本变化规律保持一致,并且在密封系统中黏度小的介质在摩擦因数和密封温升方面较黏度大介质的数值小。通过建模和试验的双重评价方法,可以方便准确预估不同介质环境下的密封接触性能。     

油液黏度对双场耦合分离装置性能的影响

针对单一方法难以实现乳化油高效、经济破乳脱水处理的问题,运用一种旋流离心场耦合高压脉冲电场的耦合装置,实现乳化油破乳脱水高效处理。通过耦合多相流控制方程和电场控制方程,考察了油液黏度对油水分离的影响。结果表明：外加电场可以促进液滴聚结,液滴聚结会导致混合相黏度减小,进而使锥段部分切向速度和液滴平均粒径增大,利于油-水分离,且油液黏度为6.42 mPa·s的脱水率和脱油率较19.35 mPa·s分别高16.3%和29.3%。计算结果可为高黏度油液分离双场耦合装置的设计提供参考。     

基础油黏度对锂基脂和聚脲脂流变特性的影响

利用旋转流变仪测试锂基润滑脂和聚脲润滑脂在不同温度和基础油黏度下的流变特性,观察润滑脂的微观结构并计算润滑脂的平台模量,探讨基础油黏度和温度对润滑脂流变特性的影响机理,结果表明：平台模量在一定程度上可以表征同种润滑脂稠化剂纤维的纠缠程度;锂基脂稠化剂纤维纠缠程度、表观黏度、剪切应力和黏弹性随基础油黏度的增大先增大后减小;聚脲润滑脂稠化剂纤维的纠缠程度、表观黏度、剪切应力和黏弹性随基础油黏度的增大而增大;润滑脂的平台模量、表观黏度、剪切应力和黏弹性随着温度的升高而降低。     

叶片式气液混输泵全流道内流场特性分析

有关叶片式气液混输泵全流道内流场特性的研究还不充分,因此选取空气-水作为输运介质,基于ANSYS_CFX对一叶片式气液混输泵进行全流道数值模拟。计算域采用ICEM_CFD和TurboGrid进行了结构化网格划分。通过数值计算获取的外特性数据与试验数据进行对比,数值计算方法的可靠性得到了验证。计算结果显示,不同进口含气率下叶轮流道内的气体主要聚集在叶轮出口轮毂处的吸力面附近且随着进口含气率的增加,气体在该处的聚集程度增强,分布的不均匀度增加。9%、15%和21%进口含气率下叶轮内流体的最大湍动能分别是3%进口含气率下的1.07倍、1.53倍和1.83倍。不同进口含气率下导叶内的气体均在轮毂处聚集,且沿着流动方向,轮毂处的气体逐渐向主流区扩散。9%进口含气率下,叶轮内气体的聚集程度随着流量的增加逐渐减小,而导叶内的气体在设计流量(Q_d)时聚集程度最大,大流量(1.25Q_d)次之,小流量(0.75Q_d)最小。以上研究结果更深入地揭示了叶片式气液混输泵的内流场特性,可以为该类泵的优化设计提供参考,提高其输运效率。     

黏度指数改进剂对基础油性能的影响

用凝胶色谱测定乙丙共聚物(OCP)和氢化苯乙烯异戊二烯(SDC)黏度指数改进剂的分子量和分散度,用运动黏度测定法、高温高剪切表观黏度测定法测定OCP和SDC在4类基础油中的运动黏度和高温高剪切表观黏度,用柴油喷嘴测定法测定其100℃下的剪切稳定性,用冷启动模拟机法测定其-15℃与-20℃的低温动力黏度。结果表明:SDC分子量小于OCP,但分散度大于OCP,在相同基础油中其黏温性能、剪切稳定性优于OCP类;在4类基础油中,OCP和SDC的黏温特性表现为Ⅳ类Ⅲ类Ⅰ类,稠化特性表现为Ⅳ类Ⅰ类Ⅲ类Ⅱ类,剪切稳定性表现为Ⅳ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅰ类;OCP和SDC稠化油的-15℃以及-20℃的低温动力黏度与基础油相当。     

黏度对锥阀空化动态特性的影响机制

针对黏度对锥阀空化特性的作用机理尚未明确的问题,对水压锥阀及油压锥阀空化射流进行三维动态数值模拟,分析造成其动态行为差异的流场行为,研究黏度对锥阀空化动态特性的影响机制。结果表明,油压锥阀与水压锥阀均同时存在漩涡空化及附着型空化,并且空化诱发机制基本一致。油压锥阀的转捩过程较为缓慢,其漩涡空化结构具有明显的拟序性;而水压锥阀则具有明显的三维特性。水压锥阀空化射流的剪切层厚度仅为0.01 mm左右,阀芯表面的片状漩涡结构源于近壁面剪切效应;而油液射流的剪切层厚度则大10倍以上,油压锥阀近壁面链状漩涡空化与射流核的局部分离流现象有关。在阀芯后沿处,水压射流的近壁面剪切强度是油压射流的3倍,水压锥阀附着型空化卷入部分漩涡空化,而油压锥阀附着型空化则被卷进漩涡空化。     

超声波对润滑油黏度影响的试验研究

研究超声波降黏技术对润滑油黏度和温度的影响。通过搭建润滑油超声降黏试验装置,研究在超声作用和水浴作用下润滑油黏度和温度之间的关系,分析超声降黏机制。结果表明:在温度点相同情况下,超声降黏比水浴降黏效果更好,超声作用相比于水浴加热的降黏幅度更大;润滑油降黏率随着超声作用时间的增加先增大而后趋于稳定,频率42 kHz、超声功率70 W超声波作用10W-50润滑油30 min左右,其降黏率就达74.1%;润滑油的超声降黏机制,除了超声热作用外,还包括超声空化和机械效应;在相同的温度条件下,超声波的热作用对高黏度油样的降黏效果好于低黏度油;超声机械效应可以起到搅拌和均化的作用,促进润滑油温度的均匀化。     

润滑油黏度对全陶瓷球轴承腔体温度场分布规律的影响

为揭示全陶瓷球轴承在油润滑条件下内部温度场分布及变化情况,提高全陶瓷球轴承的运转性能与使用寿命,以7007C氮化硅全陶瓷角接触球轴承为研究对象,利用仿真软件模拟分析不同工况和润滑油黏度条件下全陶瓷球轴承腔体内部温度场及润滑油的分布状态;在轴承寿命试验机上进行相同条件下全陶瓷球轴承的动态特性试验,研究在油润滑工况下全陶瓷球轴承的温升特性。结果表明：随着轴承转速的提高,全陶瓷球轴承腔体内温度呈增大趋势,腔体内润滑油体积分数呈减小趋势;更换不同黏度润滑油发现随着润滑油黏度的增大,全陶瓷球轴承腔体内温度场呈现先减小后增大的趋势,存在最优黏度值使全陶瓷球轴承腔体温度达到最小值,轴承服役性能表现最佳。研究成果为实际生产中全陶瓷球轴承最优润滑油的选择提供了技术参考。     

不同安装角度对重介质旋流器内流场的分析研究

由于影响重介质旋流器流场的几何参数较多,针对性地研究不同旋流器安装角度对重介质旋流器流场的影响,进而降低煤炭运输和处理灰分的生产成本,实现煤炭的清洁,从而提高煤炭的质量.     

润滑油运动黏度对机械式变速器换挡性能影响分析

为了研究同步器换挡性能,从润滑油的运动黏度分析,在众多影响润滑油运动黏度的因素中,找到温度是影响润滑油运动黏度最大的因素,并通过大量的试验分析了运动黏度对同步器换挡性能的影响。分析表明：油品的运动黏度越大,对同步器升挡过程是有利的,但是对同步器降挡过程不利。     

分流导叶数量对混流泵内流场及结构特性的影响

为研究在不同分流导叶数量条件下混流泵的内流场特性及结构特性,以一款自行设计的混流泵为研究对象,采用多重坐标系和单向流固耦合的方法,在不同数量的分流导叶工况下,对混流泵进行了三维定常数值模拟。分析了混流泵在不同工况下的定常流动特性,并且对比了叶轮结构等效应力及变形的模拟结果。     

低温对液压介质的影响及解决措施

通过分析低温对液压介质产生的影响,探讨了解决措施,降低了低温对液压系统中介质的影响以及液压设备故障率.     

油液动力黏度对间隙式桥梁锁定装置动态特性影响的CFD仿真

分析了间隙式桥梁锁定装置的结构及其工作原理，根据其结构在ANSYS-ICEM中建立求解模型并划分网格，将网格模型导入到ANSYS-CFX中，通过设定不同的油液黏度得出不同的仿真结果，分析结果，研究油液动力黏度对LUD特性的影响。研究结果旨在提供一种为LUD选择油液的方法。     

黏度对锥阀空化动态特性的影响机制北大核心CSCD

针对黏度对锥阀空化特性的作用机理尚未明确的问题,对水压锥阀及油压锥阀空化射流进行三维动态数值模拟,分析造成其动态行为差异的流场行为,研究黏度对锥阀空化动态特性的影响机制。结果表明,油压锥阀与水压锥阀均同时存在漩涡空化及附着型空化,并且空化诱发机制基本一致。油压锥阀的转捩过程较为缓慢,其漩涡空化结构具有明显的拟序性;而水压锥阀则具有明显的三维特性。水压锥阀空化射流的剪切层厚度仅为0.01 mm左右,阀芯表面的片状漩涡结构源于近壁面剪切效应;而油液射流的剪切层厚度则大10倍以上,油压锥阀近壁面链状漩涡空化与射流核的局部分离流现象有关。在阀芯后沿处,水压射流的近壁面剪切强度是油压射流的3倍,水压锥阀附着型空化卷入部分漩涡空化,而油压锥阀附着型空化则被卷进漩涡空化。     

油气弹簧节流缝隙及油液黏度的影响

利用车辆单轮簧上质量和最佳阻尼比系数,得到了油气弹簧开阀压力,在基础上利用开阀压力和流量之间关系,建立油气弹簧节流缝隙解析设计公式。对油液黏度对节流缝隙的影响因素进行了定量分析,建立节流缝隙油液黏度影响系数。通过实例,对节流缝隙进行了解析设计与影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行了比较,对阀系设计参数进行进行校核,对设计油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,节流缝隙解析设计方法是准确的,油液黏度对油气弹簧节流缝隙设计影响很大,影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧的设计开发具有重要参考价值。