槽口深度对U型节流阀空化流场的影响

采用数值计算的方法对U型节流阀内部流场进行了研究,分析了不同节流槽深度对节流阀内部油液压力场、速度场及空化区域的影响.研究结果表明:流道内压力较大区域位于上游流道,压力较小区域位于下游流道;U型节流槽是压力及速度突变区,在节流槽出口处出现压力骤降并在节流阀口处形成高速射流;在相同工况下,随着节流槽深度的增加,槽内流量增多,迫使油液急速流过节流口,从而造成射流方向发生改变,且高速射流的角度呈现不断减小的趋势,但是油液最大流速逐渐增大.节流槽出口靠近阀腔壁面处产生空化,且随着槽口深度加深时,节流槽内部压力恢复变慢,空化区域的面积逐渐增大,且径向截面空化较强的区域逐渐向节流槽中心扩展.因此,合理地控制U形节流槽的深度或增加节流槽内部阻力,可以有效地抑制空化发生.     

增压中冷柴油机节流式EGR控制系统试验研究

增压中冷柴油机采用EGR技术改善NOX排放具有其特有的难度.为此,在一台涡轮增压中冷式柴油机上采用中冷后进气节流配合EGR阀的方案,根据不同EGR率对该柴油机性能的影响确定最佳EGR率,运用单片机技术进行控制系统设计,采用查表核对最佳EGR率MAP图的方式控制EGR阀的升程和进气节流阀的开度,最后联合试验室的相关设备进行十三工况排放测试.试验结果表明:匹配节流式电控EGR系统后,柴油机NOX排放得到了明显改善.     

开阀速度对油气弹簧阀系设计参数的影响

利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系,建立了阀片厚度和节流缝隙解析设计式。对油气弹簧开阀速度对阀系设计参数的影响进行了分析,建立了阀片厚度和节流缝隙的开阀速度影响系数。通过实例,对阀系参数分别进行了解析设计与开阀速度影响系数推算设计,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,阀系参数解析设计方法是准确的,开阀影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

缸筒内径对油气弹簧速度特性的影响分析

对节流缝隙、节流缝隙增量进行了研究,对油气弹簧的阻尼力与压力差之间、速度与压力差、节流缝隙与缝隙增量之间和压力差与缝隙增量之间的关系进行了探讨,并建立了缝隙增量与速度间的关系方程。通过实例,利用该方程对油气弹簧的速度特性以及缸筒内径对油气弹簧速度特性的影响进行了分析,建立了缸筒内径对油气弹簧特性的影响变化率系数,并对设计的油气弹簧进行了特性试验。     

滑阀节流槽阀口的流量控制特性

提出以节流槽内节流面的串并联效应确定二节矩形节流槽阀口面积的原则,推导出阀口面积的计算公式并编制了阀口面积的计算程序;在此基础上对二节矩形节流槽的流量特性进行了试验,试验表明二节矩形节流槽阀口的流量系数是单节矩形槽阀口流量系数的组合,流量系数在阀口开度较小或接近全开时流量系数快速增大,在阀口开度中间区段流量系数较小,在二节节流槽的交界处流量系数增大,流出节流槽方向的流量系数比流入方向约大0.1;提出了反映节流槽阀口流量控制特性的参数阀口流量面积Aq,阀口流量面积为阀口面积和流量系数的耦合函数,与阀口面积及流量系数传统概念相比,阀口流量面积更加合理地表征了阀口几何面积和阀口形状对流量的控制作用.     

发动机液压无级调速冷却风扇技术分析

发动机液压无级调速冷却风扇,改变了发动机冷却风扇的传统驱动方式。随着电子控制技术在发动机及液压传动系统中的应用,根据速度-压力控制液压传动的调速原理,液压无级调速冷却风扇可以随发动机冷却液温度的高低而自动调节风扇的转速,以满足发动机的散热需要。     

横流式飞行器旋翼结构设计

针对横流风扇飞行器在飞行中由于机翼结构开口角不可调节存在升力和推力损失的问题,提出一种可调节开口角式机翼设计方案,设计出一种新型横流风扇飞行器,其机翼可以随着来流速度的变化进行调整开口角的大小,可在不同飞行状态下达到最大升力和推力。该成果可为更加先进的横流风扇飞行器的发展提供参考。     

基于气力提升技术的河道泥沙输送试验研究

为了验证气力提升技术在河道清淤过程中的应用效果,依据70%浸没深度的普遍工况,搭建了采用气力提升技术的泥沙输送试验平台.在0~4.5 m/s的进气速度下,开展了泥沙提升效率试验,探究了最佳提升效率所对应的进气速度.同时基于Matlab图像处理功能,着重对0.6与1.0 m/s进气速度下的流型进行分析,得到了最佳提升效率附近对应流型的固体颗粒运动特性.研究结果表明,管内流型以及颗粒的运动特性直接受进气速度的影响.在浸没深度一定的情况下,河沙提升效率由进气速度所决定.通过研究不同进气速度下的流型,进而探究不同流型的形成原因,得知当进气速度达到1.0 m/s时,气相被充分离散成均匀细泡,气体与液固两相发生了强烈的动量交换,气体携带的绝大部分动能转移到了固液两相,该进气速度下的提升效率最高,此时的流型亦为气力提升最佳流型.通过测量得到清淤效率与进气速度的关系,验证了气力提升技术应用于河道清淤的可行性.     

变速调节在风机节能中应用的试验研究

变速调节是管路特性曲线不变时,用变转速来改变风机的性能曲线,从而改变风机的工作点。变速调节大大减少附加的节流损失,在很大变工况范围内保持较高的效率,与传统的节流调节相比,不产生其他调节方式附加损失,降低了功率消耗,节约了电能,具有良好的经济效益。本文以变频调速原理为基础,分别采用节流调节和变速调节两种方法测定4-72型风机性能参数。对两种方法进行对比分析,验证了变速调节的节能效果。     

配气正时对汽油机性能影响的研究

为了改善车用发动机的性能指标,以内燃机仿真软件BOOST为平台,建立了四缸汽油机的工作过程仿真模型,并通过模拟计算研究了进气正时对汽油机充量系数、扭矩和燃油消耗率的影响.研究结果表明,在发动机转速较低时,发动机的充量系数和扭矩随着进气正时的提前有不同程度的提高;而在发动机转速较高时,发动机的充量系数和扭矩会随着进气正时的推迟有不同程度的提高.计算结果为汽油机的改进和优化提供了依据.     

农用柴油机气道流动特性稳流试验系统研究

农用柴油机进气道气体流动性能（涡流强度、流量系数）对农用发动机的动力性、经济性和排放有重要影响。本文介绍了农用柴油机进气道气流运动特性的稳流试验装置结构组成和数据采集的计算机工作过程。阐述了为实现离心风机在气道稳流试验台上的恒压运转而采用的单片机PID控制的变频器调速系统工作原理。     

5XZ-10比重式种子分选机中离心风机流场的研究

利用空气动力学原理进行种子分选,空气流场的分布至关重要。针对农业机械装置中气流均匀性问题,本文主要以5XZ-10比重式分选机中离心风机为原型,利用Solidworks软件建立离心风机几何模型,运用Fluent软件对离心风机内部流场及出口流场进行数值模拟计算。通过仿真试验得到离心风机流场分布,对风机出口速度分布云图及矢量图结果进行分析,发现风机内部流场受到机械结构的干扰,气流在风机出口界面分布较不均匀,提出了离心风机流场优化的措施,包括双叶轮双入口单出口离心风机入口增设集流器、对固定盘与叶轮的连接进行密封、风机出口采用钢板网对出口气流进行均匀性改善。在距离风机出口上方130mm处安装钢板网,增设钢板网后风机出口气流均匀性指数由0.88提升至0.90,提升率为2.27%,解决了风机提供的气流流经5XZ-10比重式分选机筛面时的均匀性问题。     

离心风机涡旋结构及失稳流动特性分析

为了了解离心风机转子区域的失稳流动特性,基于SST k-ω湍流模型,探究了风机进流面非均匀流动特性与转子区域失稳流动的匹配关系,并基于涡动力学探究了转子失稳流道的涡旋尺度与结构.研究结果表明,在设计风量下,离心风机转子区域呈现明显的非均匀流动特性,可由气流速度、流动品质划分为稳流区和失稳区.同时,风机进流面流动特性与转子区域内流特性保持较好一致性,压力、速度、进流冲角皆呈现非均匀分布.进流面高速气流仅仅冲刷转子稳流区流道,而进流面低速流体在流经转子轴端后经由离心力的作用流至各个流道.通过使用进流冲角、环量、切向速度等方法,确定了额定工况下转子区域涡旋尺度、堵塞程度最为剧烈的流道,并通过湍动能及涡核分布成功捕捉堵塞流道的涡旋结构.     

不同流量工况下蜗形滞流器三维模拟

为研究在不同雨量情况下蜗形滞流器的节流效果和工作特性,并探索蜗形滞流器的节流规律,采用VOF模型对蜗形滞流器不同流量工况的外特性及内流特性进行模拟分析.结果发现:不同流量情况下的蜗形滞流器节流效果不同,流量越大,节流效果越好,但开始产生节流的水位也越高.流量过大时,由于对蜗形滞流器形成直接冲击消耗势能,节流能力进一步增加;流量的不同影响检查井水位上升的速度与最终水位,因而影响蜗形滞流器内部的水流速度,但中心区域与壁面速度始终较低,说明空气带附近水流速度是相同的;不同流量情况下,蜗形滞流器到达稳定流态时其法向截面的压力呈偏心圆分层分布,并且中心有负压区,负压区的大小直接影响节流能力的强弱.通过模拟分析得到的研究结果可以为蜗形滞流器的进一步推广提供理论基础与技术指导.     

横流风机与离心风机串联特性的试验

在大量试验的基础上,分析了横流风机与离心风机串联时总排气性能与单机排气性能的关系。把2种风机串联时的流量全压曲线与理论叠加曲线进行比较,发现2种风机串联时不完全符合叠加原理;异类风机串联时2种风机前后位置不同,排气性能亦不同;横流风机与离心风机串联,离心风机作为前级风机时,其串联性能优于横流风机作为前级风机时的串联性能。     

抛雪离心风机内流场数值模拟及其结构参数优化

抛雪离心风机工作时,其内部流动是三维非稳态不可压缩的气固两相流动。按整车参数和清雪要求设计了1套抛雪离心风机,并采用CFD方法对其内部流场进行了数值模拟,初步揭示了其内部流场的速度和压力分布。在详细分析速度场和压力场的基础上,对抛雪离心风机的结构参数进行了优化,得到了4叶片、后倾10°的抛雪效率高的抛雪离心风机结构。      

辊搓圆筒筛式谷子清选装置设计与试验

为解决谷子初脱后因物料中残留谷码多、含水率高而导致清选含杂率和损失率较高的问题,设计了辊搓圆筒筛式谷子清选装置。该装置主要由谷码辊搓装置、圆筒筛装置、横流风机和离心风机等组成,实现了先脱谷码后清选的功能。选取离心风机转速及角度、横流风机转速、圆筒筛转速和谷码辊搓装置主动辊转速作为试验因素,籽粒含杂率和损失率作为试验指标进行了正交试验,试验表明:谷码辊搓装置主动辊转速250 r/min、离心风机角度3°、小圆筒筛转速60 r/min、离心风机转速700 r/min、中圆筒筛转速60 r/min、大圆筒筛转速70 r/min,横流风机转速600 r/min为该清选装置的最优组合。对该参数组合进行验证试验,并对该装置清选性能进行对比试验,结果表明,在最优组合条件下籽粒含杂率为1.64%、总损失率为0.86%,该装置籽粒含杂率与总损失率均低于传统型风机圆筒筛式和风机振动筛式清选装置。     

斜坡渐扩形节流槽对比例阀微动特性影响研究

针对现有U形节流槽的比例阀在小开口处，阀口过流面积变化梯度较为剧烈、流量增益较大，导致比例阀在小开口时会产生启动不平稳、响应速度较慢和流量控制精度较低的问题，提出一种节流槽形状为斜坡渐扩形的新阀芯。通过理论计算和模拟仿真的方法，对比分析了U形节流槽和斜坡渐扩形节流槽的过流面积变化梯度以及不同阀口开度下的位移特性、流量特性和阀口流动特性。由仿真结果可知，相较于U形节流槽，斜坡渐扩形节流槽在阀口开度为1mm时，阀芯位移响应时间缩短0.04s；在阀口开度为2mm时，阀芯位移响应时间缩短0.07s。且斜坡渐扩形节流槽在阀口开度较小时，稳态液动力更小，流动状态更稳定，造成的流动损耗也更小。最后进行了试验验证，由试验结果可知，斜坡渐扩形节流槽阀芯位移响应时间缩短0.08s，且阀芯流量响应特性曲线的线性度更好。通过对仿真和试验结果的对比分析可知，当节流槽形状为斜坡渐扩形时，阀芯在小开口处过流面积变化梯度较小，流量增益较为平稳，从而提高了阀的启动平稳性、响应速度和流量控制精度，改善了比例阀微动特性。     

导叶与隔舌相对位置对离心泵非定常压力脉动影响的数值模拟

导叶叶片出口边与蜗壳隔舌的相对安放位置对单级离心泵水力性能影响较大,该问题在设计和安装过程中容易被忽略.为了研究时序效应对离心泵运行时非定常压力脉动的影响,首先通过试验测得离心泵外特性曲线,然后采用雷诺时均法对离心泵内部流场进行数值模拟,并将模拟结果与试验进行对比.结果表明,模拟值与试验值契合度较高.模拟结果显示时序效应对离心泵非定常压力脉动影响较大.当安放角度ψ为25°和41°时,叶轮及扩压器内部压力脉动较小,蜗壳内部压力脉动较大;当安放角度ψ为5°和59°时,蜗壳内部压力脉动较大,叶轮及导叶内部压力脉动较小.研究结果对导叶安装有一定借鉴价值.     

联合收获机多风道清选装置气流场分布与风机参数优化

针对现有联合收获机单风道清选室难以满足脱粒排出物对气流速度和方向的要求这一问题,采用Solid Works软件设计了多风道清选室的流道模型,运用ICEM软件对其划分网格,再利用CFD技术对网格模型进行内部气流场分布的数值模拟,并以离心风机的转速、叶轮的叶片数和风机出风口角度3个设计参数作为实验因素,对清选装置内部气流场分布进行三因素二水平正交仿真实验。通过对多风道清选室全压云图和速度矢量图的对比分析,确定风机叶片数为4、风机叶轮转速为1080r/min、风机出风口角度为25°时,清选装置有利于籽粒从脱出物中有效分离和籽粒的清选。