多个分支盲管衬里式压力脉动衰减器特性研究

为了减小液压系统中的压力脉动,结合分支盲管和橡胶弹性衬里衰减的方法,对分支盲管衬里式压力脉动衰减器进行分析,并对该压力脉动衰减器多个分支盲管的特性进行研究。结果发现:与加入衬里前的衰减损失相比,分支盲管衬里式压力脉动衰减器对较高频率的压力脉动衰减更有效果;多个分支盲管的衰减效果与单个分支盲管的衰减效果有关,并在较高频率范围内两者的图形相似;衬里的储能模量变化对衰减结果的影响与分支盲管个数的变化对衰减结果的影响相似。     

基于Pareto排序遗传算法的改进型扩张室压力脉动衰减器多目标优化

针对传统扩张室式压力脉动衰减器低、高频脉动衰减明显的不足,提出了两种改进结构。在衰减器外形尺寸不变的前提下,以最大化的回冲频率和固有频率处的滤波性能为目标,利用实数编码的标准遗传算法与Pareto排序的遗传算法分别对这两种改进结构进行参数优化,并结合一维平面波理论计算了其插入损失;在运用遗传算法进行优化的过程中,对影响优化的算法主要驱动算子、Pareto最优解、Pareto前沿的选取进行了讨论。结果表明,二维判据空间取得Pareto最优时,得到滤波器的各个结构参数非劣解,优化后的改进型扩张室式压力脉动衰减器在基频及其一次谐频处具有最优的滤波性能。     

基于动网格技术的串并联囊式压力脉动衰减器的特性研究

针对无法定量分析计算囊式衰减器衰减效果的问题,以某囊式衰减器为研究对象,运用动网格技术结合用户自定义函数(UDF)对串联和并联式衰减器进行数值计算.克服了有限元流体计算中的发散问题和动网格更新过程中的负体积问题,在不同的脉动频率下,对囊式衰减器进行动态模拟,结果表明,串联式衰减器对压力脉动的衰减效果优于并联式;流体脉动...     

通气航行体表面压力脉动特性实验研究

通过水洞实验对水下通气航行体云状空泡进行了实验研究,对比分析了不同空化数下航行体表面压力脉动特性。为了研究通气空化的脉动特性,通过动态测力系统测量了航行体表面的压力,并对压力信号进行了频谱分析,得到了通气航行体表面压力在不同空化数下通气空化的频域特征。实验得到以下结论:通气空泡形态与其对应的表面压力脉动特征随着空化数的变化存在明显不同的非定常特性,通气空化流场形态与表面压力脉动特征频率有较高的相关性。并且不同空化数下通气空化压力脉动主要是由大尺度空泡周期性脱落引起,表面压力的特征频率与空泡的断裂脱落相对应;随着空化数的减小,航行体平均表面压力峰值逐渐增大,空泡脱落后表面压力波动逐渐趋于平缓。     

双流道污水泵内非定常压力脉动特性研究

基于拓展的标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型,对双流道污水泵内非定常压力脉动进行了数值模拟,计算结果与试验结果较为吻合,数值计算模型和方法可靠性高。在泵蜗壳内设置了监测点来分析不同颗粒粒径和颗粒体积分数时压力脉动的变化。结果表明:颗粒物性对泵内压力脉动影响明显,加入粒径0.5 mm、体积分数5%的颗粒后蜗壳周向压力脉动强度有减弱的趋势且最大减小了34.80%。隔舌下端与蜗壳出口成15°夹角的TP1点因受隔舌处回流影响主频大多不是叶频,而正对隔舌的TP2点和隔舌上端第9断面的TP3点压力脉动主频均为叶频。颗粒在TP3点处发生沉降离析导致静压波动异常,颗粒体积分数一定时选择合适的粒径或粒径一定时适当增大两相流输送浓度都能有效降低压力脉动强度。     

线性滤波法对某风电场脉动风的模拟研究

随着风力发电技术的迅速发展和成本的降低,风力发电已被认为是一种主要的替代化石燃料发电的可再生能源发电方式,目前已得到各国的重视。在缺少实测数据时,对脉动风的模拟尤为重要,而脉动风的生成方法有很多,目标谱也有很多种,在众多的理论中选出一种合理的适合风电场的理论为分析的重中之重,本文通过实例对脉动风的模拟方法进行了分析,得出线性滤波法对脉动风的模拟具有可靠性,为实际工程应用提供了参考依据。     

采用MATLAB Simulink的液压管路瞬态压力脉动分析

给出了包括瞬态摩擦阻力项的液压管路中瞬态压力脉动分析的数学模型,提出了采用MATLABSimulink中SELECTOR模块对偏微分方程进行空间上的积分,从而求解时间和空间域上的二维偏微分方程的新方法,以一段两端分别连接油箱和阀的直管道为例,利用该方法对液压阀突然关闭后管道中压力脉动动态响应特性进行了求解,给出了相应的压力脉动波仿真结果,与已发表的采用特性线法和有限元法求解结果进行了比较,并对数值计算中的非物理振荡问题进行了讨论。     

柱塞泵压力脉动随机动力特性分析及实验研究

考虑流体流动、转子转动等随机性引起的压力脉动波动特性,提出了柱塞泵压力脉动的随机动力学表达式,并通过三柱塞泵-管道系统实验获得压力脉动随机参数的概率分布规律为极值I型分布。根据所提出压力脉动随机动力学表达式,应用蒙特-卡罗方法进行管道动力响应分析,通过与实验数据对比验证了所提出表达式的合理性。根据实验及数值分析结果发现泵输出压力脉动与管道位移响应均服从极值I型分布,随机压力脉动频率特性中出现和实验一致的1/3倍频。管道动力响应数值分析结果与实验吻合良好,证明所提出的表达式能够准确模拟柱塞泵管道系统内压力脉动随机动力特性,对管道系统的安全性和可靠性设计具有重要的应用价值。     

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

为深入了解双吸离心泵内部非定常压力脉动特性,对一台双吸离心泵在0.6Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d和1.2Q_d工况下的压力脉动特性进行了试验和数值模拟研究,得到了吸水室和蜗壳壁面上3个监测点的压力脉动时频域特性及泵内部压力脉动强度分布。对比试验和数值模拟的泵外特性和监测点的压力脉动功率谱密度,验证了数值模拟的准确性。结果表明:在设计工况和小流量工况下吸水室监测点处叶频是压力脉动的主频,在1.2Q_d时主频转变为轴频,且轴频的幅值随流量变化较小;因吸水室顶部漩涡较多,采用SST k-ω模型进行数值模拟未能准确预测吸水室中的压力脉动。蜗壳上监测点的压力脉动主频为叶频,其振幅随流量的增加先减小后增大,由于蜗壳内压力脉动主要原因为叶轮和蜗壳的动静干涉作用,数值模拟可以准确预测蜗壳中的压力脉动。在小流量时蜗壳出口处监测点的压力脉动主频为轴频,在设计工况和大流量时为叶频,但由于数值模拟未考虑环境因素,使得其结果与试验有偏差。蜗壳中压力脉动强度随着流量增加先降低后变大,在设计工况最低,在设计流量和大流量工况下隔舌断面上压力脉动强度对称分布。     

变频双螺杆制冷压缩机宽频气流脉动衰减器的试验研究

压缩机运行转速越高,其产生的噪声越大,改善制冷压缩机气流脉动诱发的排气噪声衰减变得越来越重要,其中,变频双螺杆制冷压缩机的需求尤其明显。为有效改善变频双螺杆制冷压缩机排气气流脉动诱发的气动噪声,本文研究了一种基于赫姆霍兹共振器的宽频带穿孔板气流脉动衰减器。建立了气流脉动衰减器的声学设计方法,根据测量的两相流声速,实现了共振频率的计算,通过实验测量结果对计算结果进行了验证,并进一步分析了压缩机运行转速对其衰减性能的影响。研究结果表明:油气两相流声速随着运行转速上升而增加,运行转速从3 000 rpm上升到5 100 rpm,油气两相流声速从142.8 m/s上升到144.6 m/s,增加1%。对比理论计算和实验测量结果,宽频带穿孔板气流脉动衰减器的衰减频率基本吻合,衰减效果趋势一致,在运行转速3 000~4 500 rpm区间,气流脉动基频排气噪声值下降3.0 d B(A)以上;在排气噪声较大的高转速运行区间4 500~5 100 rpm,排气噪声值下降5.0 d B(A)到7.5 d B(A)。应用宽频带穿孔板气流脉动衰减器后,变频双螺杆压缩机高转速下气流脉动基频的噪声值分别为85.8 d B(A)(4 800 rpm)和84.2 d B(A)(5 100 rpm),比相同制冷量低转速下定频压缩机3 000 rpm时噪声减小2.0 d B(A)以上,有效解决变频双螺杆压缩机气流脉动诱发的排气噪声问题。     

混合工质热力参数特性与脉动热管适应性研究

以PR状态方程、逸度系数方程、混合法则、相平衡方程组为基础,求解出混合工质特定压力下的泡点温度和露点温度,从而绘制出二元混合工质在特定压力下的气液相平衡图。分析了二元混合工质的露点温度或泡点温度与工质的种类、配比、压力之间的关系。以选取适合脉动热管传热特性的二元混合工质热力参数为例,得到选取混合工质的相应方法及注意事项。     

基于S变换的叠梁闸门水脉动压力特性研究

以叠梁闸门脉动水压力为研究对象,采用S变换方法对叠梁闸门泄水过程的脉动压力信号进行时频分析处理,研究脉动压力信号能量在时频内的分布规律,确定脉动水压力在不同泄水方案下的优势频率。通过脉动压力优势频率和叠梁闸门的固有频率分析比较,判定在泄水过程中叠梁闸门发生共振现象的可能。结果表明,脉动水压力为低频分布,不同时刻的频率明显不同;不同取水方案时频率成分有明显的变化,随着取水高程的增加,脉动能量分布越来越广泛,频率成分也越来越丰富。在泄水过程中脉动水压力频率较小,远小于叠梁闸门固有频率,闸门运行过程中不会出现共振现象。     

高比转速斜流泵内部压力脉动特性的实验研究

为了研究不同工况下高比转速斜流泵内部压力脉动特性和规律,选取某高比转速斜流泵模型为研究对象,在斜流泵叶轮进口段至导叶出口段设置7个压力脉动监测点,采用微型压力脉动传感器采集不同工况下的压力脉动时域信号,并进行频域特性分析。实验结果表明,不同流量工况下,叶轮进口到导叶出口的压力脉动幅值依次降低,同时压力脉动所呈现出的周期性相似波动规律也依次减弱。叶轮进口压力脉动周期性相似波动规律较好,压力脉动幅值也最大,而叶轮出口受叶轮进口流动分离形成的低频大尺度漩涡及叶顶泄漏涡的影响,在小流量工况下的压力脉动周期性相似波动规律相对减弱。导叶进口只有在额定工况1.0Q_(opt)下压力脉动才有动静相干周期性相似波动规律,而导叶出口处的压力脉动幅值最小且在受到导叶数及其发生失速可能产生的低频大尺度漩涡和叶轮出口回流等漩涡的影响,在小流量工况下呈现较弱的周期性相似波动规律。此外,不同工况下叶轮进出口及导叶进口的压力脉动主频都是叶片通过频率,同时叶轮进出口还存在叶片通过频率的高阶谐波,但在导叶出口处的压力脉动主频随流量的变化而变化。     

无阻塞潜水磨碎泵的空化及压力脉动特性研究

由于磨碎泵在实际运行中刀盘的流道容易发生堵塞,本文主要模拟磨碎泵静刀盘的刀盘流道堵塞情况对磨碎泵性能的影响,该模拟基于ANSYS-CFX14.0软件分别对无阻塞潜水磨碎泵模型进行定常和非定常计算,并对无阻塞潜水磨碎泵的外特性进行了试验验证。分别堵塞磨碎泵静刀盘流道的1/4、1/3、1/2,通过对不同的流道堵塞工况分析发现:随着流道堵塞程度的增加,潜水磨碎泵的扬程整体下降,潜水磨碎泵的功率整体下降,效率降低,且最高效率点向小流量区域移动,可发现当堵塞静刀盘流道的1/4、1/3时,对磨碎泵的扬程、效率和功率的影响不大,堵塞1/2时,磨碎泵的扬程和效率下降明显,即堵塞不严重的工况下,磨碎泵的水力性能所受影响很小;随着流道堵塞程度的增加,刀头附近的空化程度在加剧,当堵塞比达到一定程度时,叶轮进口背面也开始发生空化;静刀盘流道内压力脉动脉动能量最大,且随着远离静刀盘流道位置的脉动能量降低,动静刀盘的动静干涉作用是影响动刀盘和靠近静刀盘流道的监测点压力脉动的最主要因素,且随着流量的增加,各个监测点主频幅值均有所降低。     

射流簇底流消能旋涡区脉动压力特性研究

射流簇底流消能流态特征复杂,近壁旋涡可能影响消能安全。通过大比尺模型试验,研究了典型运行方式下各向旋涡区脉动压力特性。结果表明:旋涡区脉动压力可视作平稳的随机过程;纵轴旋涡强度最大、脉动压力系数为0.042~0.081,立轴旋涡强度其次、脉动压力系数为0.029~0.068,横轴旋涡强度最弱、脉动压力系数为0.025~0.063;频域能量特征揭示了水流的脉动主频和旋涡脱落频率,水流脉动主频低于0.5 Hz,立轴旋涡和横轴旋涡频率约2.5 Hz,纵轴旋涡频率为3.5 Hz。     

气液混输下侧流道泵内压力脉动特性研究

侧流道泵是一种新型超低比转速泵,因其具有小流量、高扬程、可自吸和气液混输等优点,近年来广泛应用于化工、汽车、医药工业和油气开采等领域.由于侧流道泵内部流动复杂、湍流强度极大,势必会产生较强的压力脉动,造成侧流道泵性能降低和运行不稳定,这种影响在气液混输时更为严重.基于MUSIG模型,对不同含气率下侧流道泵内部流动进行数...     

燃油系统旋涡泵压力脉动的控制研究

为了改善燃油泵噪声、振动、声振粗糙度(noise,vibration and harshness,NVH)性能,提高燃油泵声音品质,开展了燃油系统旋涡泵压力脉动的控制研究。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法和理论分析方法分析燃油系统微型旋涡泵的压力脉动特性,并采用随机叶片分布方法设计了2种非均布程度不同的非等距叶轮。基于CFD数值模拟结果和理论分析结果,提出一种改进的非等距叶轮设计方法。燃油泵噪声试验结果验证了该设计与控制方案的可行性。结果显示:相较于等距叶轮,随机非等距叶轮燃油泵的中高频段尖锐噪声消失,NVH性能提升;随机非等距叶轮能够显著分散叶频峰值,非均布程度的增加显著增大了随机非等距叶轮的叶频脉动幅值下降幅度。因此,采用随机叶片分布方法,有助于改善旋涡泵的压力脉动特性,对改善燃油泵的NVH性能具有重要的工程应用价值。     

水轮机压力脉动测试方法的研究与讨论

介绍了水轮机压力脉动试验时空化系数、测量位置及测点、信号采样频率及采样时间等因素对试验结果的影响。并提出在进行压力脉动试验时，应增加测点、延长采样时间、提高采样频率以避免信号遗漏和信号混叠等现象的发生。同时，建议针对水轮机的重要运行工况，增加不同空化系数下的压力脉动试验，以避免在真机运行时可能产生“空化自激”现象，确保原型机组的安全运行。     

《扩张室式消声器声学特性的有限元分析》

应用有限元法分析进出口管同轴扩张室式消声器的声学性能,计算其传递损失并与一维平面波理论计算对比,分析一维平面波理论的适用范围。通过分析出口管偏置消声器,双出口管消声器和两腔消声器的声学性能表明：出口管位置和数量影响消声器中高频消声性能,而两腔消声器则能明显改善消声器中低频的消声效果。     

脉动冲击射流的传热特性研究

为了深入理解脉动冲击射流的传热传质特性,研究脉动流的温度相关热物理性质对于靶面局部努塞尔数分布的影响,分别对正弦和方波非稳态脉动冲击射流进行了数值模拟.结果显示单个正弦脉冲的强化传热并不明显,而方波脉冲的强化传热效果却十分明显.对于脉动冲击射流中的流场分析表明,靶面上的瞬态换热效率与非线性热力学和水力学边界层随时间的发展密切相关.