壁面振动致气缸套空蚀现象模拟

为研究气缸套受活塞敲击而产生的壁面振动对气缸套振动壁面附近冷却水流场的空蚀影响情况,通过使用计算流体力学(CFD)方法,基于AVL-Fire流体计算软件提供的欧拉多相流空化模型,结合动网格技术建立近振动壁面处流场区域的多相流流场空化模型,将气缸套出现空蚀的振动壁面处的振动特性及其附近冷却水的流场特性进行耦合分析,得到了壁面衰减振动条件下流场的空化特性.对比在壁面振动条件下的流场空化云图,结果表明:气缸套壁面振动是气缸套空蚀的主要因素,受振动壁面影响而产生的空化气泡将在狭隙后圆弧壁面处聚集并溃灭,造成此处的空蚀较为严重,这与气缸套穴蚀部位的试验统计结果一致.通过对比同样壁面振动条件下入口流速不同时流场的空化云图,发现流场处于较大流速状态下,更容易产生空化区域.     

温度与空化空蚀的影响关系研究

简要阐述空化空蚀机理。通过分析表面张力、动力黏度、密度、声速、蒸汽压强等5个因素与温度之间的关系,并利用MATLAB拟合曲线方程。同时,分析了以上5个因素对空化空蚀的影响,及温度对空化空蚀影响机理,构建了半径R、时间t与温度T之间的函数关系式。进一步解释了温度升高到一定程度之后空蚀破坏程度减弱的原因,不仅是空泡内蒸汽的缓冲作用,而且还包括：固壁附近的空化泡与周围空气泡相互作用的增强和含气型空化比例的增加,改变微射流的方向,降低微射流的速度,增加空泡溃灭的时间,消减传递到固壁的高强冲击荷载而减免空蚀。     

缩放型喷嘴空化射流空泡云演化规律的试验研究

基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段,并在空泡云脱落时达到最大的空泡面积、密度和宽度.由于随着射流入口压力的增大,喷嘴形成的射流速度加快,在射流边界层内速度梯度增大、射流核心区与伴随流的剪切作用增强,高速射流所产生的空泡云长度、面积和密度均呈增大趋势.同时,随着进口压力的增大,边界层内湍动能增大,加剧了部分流体的不规则运动,导致空泡云边界更加模糊且呈交错分布,空泡云的脱落频率不断增大.研究结果对提高空化射流在金属材料强化和石油钻井、破岩等领域的应用具有重要的理论意义和指导价值.     

含沙水流中空化促进磨损破坏机理

在对翼型试件进行空蚀、磨损及联合作用破坏研究的基础上,结合空化流场的测试及处理,研究含沙水流中水力机械过流表面空化行为促进磨损破坏的机理.对翼型表面不同位置空蚀、磨损及联合作用破坏微观形貌进行对比分析,得到了3种试验条件下微观形貌的破坏模式,确定了造成破坏模式的流场作用因素.对空化场图像进行了分析和处理,获得了翼型表面空化行为变化规律及特征.结合翼型表面破坏方式和空化场的分析,提出了在空化过程的空穴结构生长和空泡云溃灭两个阶段中,空化行为促进泥沙颗粒磨损破坏翼型试件的不同机理.在空穴结构生长阶段中,空穴结构推动颗粒加速;而在空泡云溃灭阶段,压力波或微射流则显著增大泥沙颗粒的运动速度.在两个阶段各自对颗粒速度的影响增大了联合作用的破坏能力.对翼型表面磨损及联合作用时破坏深度测量的试验结果验证了该观点.     

如何防止柴油机气缸套的穴蚀破坏

气缸套穴蚀是指水套内的冷却水因气缸套受活塞侧压力作用而高频振动时所产生的气泡,在高频振动下,受压爆破,产生强大压力波,猛烈冲击和剥蚀缸套外壁。使其产生蜂窝状小孔洞的现象。气缸套穴蚀表现为：在连杆摆动方向的缸套外表面有蜂窝状孔群,发展下去将导致漏水、漏气,使柴油机无法工作。由于穴蚀是由振动和水流冲击引起的;所以,防止穴蚀主要从减小振动、吸收振动和控制空气泡的形成着手,除在制造上采取措施增强气缸套抗穴蚀的能力、提高气缸套的厚度和刚度,减轻气缸套的变形和高频振动外．在保修和使用中可采取如下措施：１．适…     

绕水翼空泡脱落及其空化脉动特性

为改善水力机械抗空化性能,采用数值模拟与试验相结合的方法对NACA0015水翼非定常云空泡脱落机理进行研究,分析不同空化阶段下非定常空泡结构对翼型表面产生的空化脉动规律,探讨空化非定常过程中压力脉动产生的主要原因.结果表明:基于密度分域滤波器的湍流模型(FBDCM)能较好地模拟水翼表面空泡周期性脱落的非定常过程;在攻角为8°,空化数为1.25的工况下,空泡演化的非定常过程主要分为3个阶段,分别为附着型空泡形成与生长阶段、附着型空泡脱落与云空化形成阶段和云状空泡发展与溃灭阶段;在第二阶段结束时,空泡体积分数增至该周期内最大值;在第三阶段,由于空泡在翼型表面逐渐脱落并溃灭,翼型表面的压力水平逐渐回升,且回射流是空泡脱落的主要原因.     

柴油机穴蚀的原因及预防

水冷柴油机使用一段时间后拆下缸套发现,在缸套外壁或机体内壁上有一片片直径约1mm,且深浅不等的孔穴,一般把这种现象叫作柴油机穴蚀。缸套、缸体的穴蚀危害很大,缸套穴蚀严重时会穿透侧壁,缸体安装阻水圈处穴蚀严重会造成冷却水泄漏,使润滑油变质引发事故。柴油机气缸体、气缸套穴蚀破坏以机体刚度差、振动大、散热不良、结构不合理的柴油机严重一些,同时穴蚀的速度也快得多。现以4115型柴油机为例,将其产生的原因及预防措施分别叙述如下。     

工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀

对工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀进行了试验,结果表明,泥沙表面缝隙中寄存有许多气核,当压力降低时气核膨胀形成气泡,进而脱离沙粒表面发生空化;当沙质、水温一定时,浑水的空化压力特性完全由站址所在地的海拔高度、泥沙质量浓度、泥沙粒径等3个要素决定;在前两个因素一定的情况下,泥沙颗粒越小,即泥沙越细时,初生空化压力与临界空化压力越高.浑水时气核数量远多于清水;浑水发生空化时,气泡溃灭引发的夹沙射流强度大于清水射流,由于这两个因素致使在含沙水流工作的水泵与水轮机,在相同的装置条件下,空蚀破坏较清水时强烈.目前,空化流场计算和空化数计算都存在着把空化压力取做海拔高度为零时清水的汽化压力的错误,使计算结果严重失实.     

柴油机燃油喷孔内流动及对近场喷雾特性的影响

针对柴油机燃油射流初始段破碎过程试验观测上的困难,基于大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)和VOF多相流模型,对燃油高压射流流动特性及其近嘴区射流初始雾化过程进行数值研究。根据喷孔内空化、湍流以及环境气体和射流之间相互作用,建立单喷孔计算模型,并采用了Sou试验结果对所建模型的合理性进行验证。结果表明:喷嘴内空化、湍流,以及环境气体和射流的相互作用是燃油近嘴区初始射流破碎的主要原因。孔内湍流和空化相互促进,空化泡溃灭使射流产生扰动促进射流表面波增长以及射流初次破碎,射流与环境气体的空气动力学效应进一步加速射流破碎效果,随着空化效应的增强,射流与环境气体相互作用区域湍动能和亚网格涡黏度也增强,燃油雾化质量也得到提高。计算结果为柴油机利用其孔内流动特性来增强燃油雾化效果提供理论依据。     

农用运输车的使用维护

1.什么是气缸套穴蚀,怎样预防 气缸套穴蚀是指水套内的冷却水,因缸套受活塞侧压力作用而高频振动时所形成的“气泡”,在爆发时产生强大压力波,长期冲击和剥蚀缸套,使其产生蜂窝状小孔的现象。预防措施是:(1)适当减少缸套与其上下座孔的配合间隙,以减小缸套的振动频率和振幅。(2)在保证正常运转条件下     

使用与维护

发动机气缸套的外表面,沿着连杆摆动方向两侧出现的蜂窝状孔群即为“穴蚀”。发动机工作时,缸套受到振动,使外壁冷却水附层产生局部的高压、高真空,冷却水蒸发形成小真空泡和气泡附着在缸套外壁。有些气泡受振动后会挤入气缸外壁的微观小孔或沟槽中,气泡破裂时会产生较强的压力波,不断冲击气缸外壁,使金属表面产生疲劳破坏,从而出现“穴蚀”。预防或减小穴蚀的破坏作用有几种方     

气缸套穴蚀的原因及预防

发动机湿式气缸套在阻水圈附近和冷却水接触的外表面上 ,有时会出现密密麻麻的蜂窝状凹坑 ,甚至出现针孔造成漏水 ,这种现象称为穴蚀。原因　发动机工作时 ,由于燃烧爆发引起缸套振动 ,使气缸套外壁的冷却水附着层产生局部的高压和高真空。在高真空情况下 ,冷却水蒸发成水泡 ,有的水泡受振动挤入或直接发生在气缸套外壁微小的针孔内。当它们受高压冲击而破裂时 ,就在破裂区附近产生压力冲击波 ,其压力可达几ＭＰａ ,并以极短促的时间冲击气缸外壁 ,产生强烈的破坏力。这样反复不断地作用 ,使缸套外表面该区产生急速疲劳破坏 ,从而产生穴蚀现…     

绕水翼非定常空化流场数值模拟

基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为10,08,05时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等．结果表明:云状空泡由两部分组成,前一部分为空泡主体,稳定附着于水翼吸力面上,其内部充满水蒸气,压力为汽化压力;后一部分为空泡附体,为周期性气液两相运动区域．空泡前端位置基本稳定,空泡主体长度随时间变化先增大后减小;空泡主体长度由空化数和回射流强度共同决定．空泡厚度随时间变化先增大后减小,空化数越小,空泡能达到的最大厚度越大,同时最大厚度出现位置越靠近水翼尾缘．回射流的强度与空化数成反比,空化数越小,回射流强度越大,来流与回射流的相互作用决定了空泡附体脱落的位置．     

离心泵瞬态空化流动压力脉动及空泡形态

基于RNG k-ε湍流模型和改进的质量输运空化模型,数值模拟了离心泵内瞬态空化流动。数值计算得到的离心泵扬程随有效空化余量的变化与试验结果吻合较好,验证了数值模型和计算方法的准确性。在离心泵叶轮内叶片吸力面、流道中间及叶片压力面布置监测点,分析叶轮内压力脉动特性及瞬态空泡形态。结果表明:叶轮内压力脉动主频为叶轮转频及其谐频;在叶片吸力面,叶轮内压力脉动最大幅值在距进口4/5处最大,流道中间及叶片压力面,压力脉动最大幅值由进口至出口渐渐增大,在出口处最大。叶轮流道内空泡随时间经历发展、断裂、溃灭的周期性变化过程;空泡连续的大尺度再生和溃灭造成压力脉动幅值增大,附着型空泡导致压力脉动幅值减小。     

三峡水电站过机泥沙粒径对水轮机叶片空化空蚀的影响

由于紊流中布满的涡体,利用涡成因说分析涡体对脉动、空化的影响和脉动与空蚀的关系。从涡与泥沙粒径的影响关系和空化及空蚀的两种机械破坏模式、空蚀和磨损的形态特征等方面入手,分析空蚀破坏机理,探讨了泥沙粒径对空化空蚀的影响。结合三峡水电站水轮机的磨蚀情况,得出不同颗粒粒径的磨蚀破坏机理之间的差异。此外,对于三峡水电站,空泡在水轮机含沙水流中溃灭时,空蚀与磨损具有存在性与普遍性,且耦合共同作用导致叶片破坏。     

谈柴油机气缸套的更换方法

<正>气缸套是柴油机重要而又易于损坏的零件。气缸套上部内表面是燃烧室的组成部分,直接受到燃气的高温、高压和腐蚀作用,与活塞组件的相对运动使其承受侧推力和强烈地摩擦,气缸套外圆表面与气缸体内壁组成冷却水腔,受到穴蚀和电化学腐蚀作用。在经过检查确定柴油机气缸套超出使用极限后,应更换新品。一、气缸套更换标准1.气缸套拉伤严重,缸套表面出现空洞、裂纹的应报废,并换用新的缸套。对轻微拉伤的气缸套,可用0     

高压喷射喷孔结构参数对空化现象的影响

空化现象产生的空穴具有不稳定性,空穴的产生和溃灭会对高压喷孔内的流体流动产生扰动.柴油机喷油器喷孔是高压喷射喷孔的典型形式.采用ANSYS软件中的Fluent模块,模拟了柴油机喷油器在不同喷油压力条件下,喷孔不同入口圆角半径、中径比对喷孔内燃油空穴形态的影响,并分析了空化现象存在时,喷孔结构参数对燃油质量流量的影响.结果表明,在喷油压力一定的情况下,增大喷孔入口圆角半径、改变中径比为d/D1.0或d/D1.1均对空化现象有抑制作用,随着压力增大,抑制作用增强;中径比1.0d/D1.1对空化现象有促进作用,随着压力增大,促进作用增强.增大喷孔入口圆角半径、中径比,可以提高喷孔内燃油的质量流量,在较高喷油压力时提升效果更为明显.     

旋转式水力空化发生器的空化特性

为综合考虑水力空化发生器的空化强度和输送能力,基于一台比转数为117.3的单级单吸式离心泵,设计出一种能够兼顾空化和扬程的旋转式水力空化发生器.基于CFX软件对旋转式水力空化发生器内部空化形态变化和空泡演变规律进行研究.结果表明,随着进口压力的降低和流量的增加,旋转式空化发生器的空泡团体积增大;在转轮挡板和隔舌附近均有空泡产生,转轮内部空泡首先在挡板侧面产生,然后在其背面靠近隔舌处开始脱落,隔舌处空泡在隔舌下游初生,并与转轮空泡同时脱落,两者具有不同的溃灭周期.该旋转式水力空化发生器提高了空化发生装置的集成化程度,具有空化效果好、且能有效增加液体静压的特性,对其空化特性的研究可以为水力空化发生装置的设计提供参考.     

拖拉机气缸套的穴蚀产生及预防措施探讨

正穴蚀是一种局部腐蚀,它一般发生在气缸套外表面连杆摆动平面内活塞主推力面一侧或在进水及水流转弯处,有很多孔径为1.5mm、深达2.3mm的孔群,成片状分布。孔洞表面清洁,没有腐蚀生成物的沉积。随着柴油机运转时间的延长,这些孔洞逐渐扩大、变深,甚至穿透气缸套壁。由于柴油机的平均有效压力及转速不断提高,气缸套及机体越来越多地出现穴蚀破坏,而穴蚀一旦发生,其发展会很快,有的柴油机运行不到1000h,缸套就因穴蚀     

气缸套穴蚀产生的原因与预防措施

穴蚀对气缸套的破坏力很大,有的柴油机运行不到1000 h,缸套就因穴蚀穿透缸壁而报废,穴蚀严重地影响到气缸套的工作可靠性和使用寿命,造成巨大的经济损失。对气缸套穴蚀产生的原因进行了探析,并提出了预防措施。