为改进液力变矩器三维流场的数值模拟计算精度,深入分析了现阶段液力变矩器的流场分析方法,剖析产生误差的原因,并在此基础上提出采用多叶排定常耦合算法进行流场计算,同时对液力变矩器流场计算的模型进行了讨论、比较和选择。将流场计算预测出的变矩器性能与试验结果相对比,最大偏差不超过5%,表明采用多叶排定常耦合算法计算精度高,计算过程收敛性好。

应用C FD软件FLU EN T对一种新型插装式二位四通水液压换向阀内流场进行了数值模拟,分析了阀内产生压降、能量损失、压力波动、振动及噪声的主要原因,并对阀芯结构进行改进设计。分析结果表明通过在阀芯前端缓冲头上开设节流槽,去除阀芯前端的退刀槽,锐缘倒角圆角处理和加大阀口开度,可使阀口流速放缓,阀腔内湍流脉动、漩涡流、压力波动等现象减少,常闭插装单元压力损失降低41%,最高湍流动能降低21.1%;常开插装单元压力损失降低了55.6%,最高湍流动能降低了45%.

运用分形理论,研究阀芯微观表面的分形特征。采用W eierstrass-Mandelbrot函数对阀芯微观表面轮廓进行表征;通过结构函数与尺度符合幂律关系,说明液压阀微观表面具有分形特征。运用分形表征曲线,建立微观阀间隙二维横截面模型,使用FLUENT流体软件对具有粗糙表面阀腔间隙的流场进行数值模拟,并且与理想光滑表面的模拟结果进行对比分析。研究结果表明,粗糙的阀间隙所形成的压力降明显大于理想光滑表面所形成的压力降。对阀芯进行改进,增加环形槽。模拟结果表明,带有环形槽的阀芯既能满足粗糙度要求,又能起到比较好的密封保压作用。

为分析重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸异形孔胀孔流量特性,采用流场有限元分析的方法对不同温度下的胀孔通流进行数值分析,并对多组流场分析数值结果进行函数拟合,得到不同温度下胀孔的孔口流量特性方程,及温度与孔口形状系数的数学关系。运用上述方法,针对某型重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸的缸筒尾部为4个异形孔的胀孔进行分析。结果表明,该胀孔符合短孔特征,其孔口形状系数与温度呈幂函数关系。进而对液压翻转缸在悬置状态进行了基于AMESim仿真分析,分析结果显示,仿真计算值与拟合公式计算值基本一致,故针对实例得出这种分析胀孔的方法是可行的。

本文以任意旋成面叶栅C类杂交命题矩函数型的变分原理为基础，提供了一种能同时考虑气动、强度和制造工艺等多种性能要求的新的风机叶片设计方法。对于给定的叶片厚度分布和吸力面上的设计压力或速度分布，应用本文方法可求得满足设计要求的叶片几何形状和叶栅流场。

介绍了一种用于600 MW超临界机组二次再热减温水调节阀利用有限元法对二次再热器减温水调节阀进行强度校核及热结构耦合分析;为了解流动特性在不同开度工况下进行流通能力仿真计算。研究表明该阀材料选择合理结构强度满足设计要求;流场分析得到的流通能力值与试验误差控制在3%以内调解性能良好对工程中二次再热减温水调节阀的设计及运行具有指导意义。

针对陶瓷砖压机上充液阀在快速下行过程中产生较大的振动需要对其运行快速性和稳定性进行分析。分析充液阀进出口压差为0.2 MPa气体体积率分别为10%和50%及气体体积率为20%、压差为0.15 MPa时的流场分布与理论计算值进行对比验证所建立的三维流体模型的正确性。对优化后的充液阀结构进行流场分析结果表明该结构能够为充液阀设计、结构优化提供一定的参考。

流量脉动是衡量柱塞泵性能的重要指标之一,测试系统较为复杂,采用理论手段准确分析柱塞泵流量脉动成为专家研究的热点。针对柱塞泵内部流动状态比较复杂且其内部流场模拟没有通用湍流模型的情况,建立单柱塞-配流盘结构的机理模型,分别采用标准k-?模型、Realizablek-?模型、RNGk-?模型、标准k-ω模型、S-A模型和层流模型对单柱塞-配流盘机理模型进行三维数值模拟,并与PIV试验结果进行对比分析。通过分析其涡系形态、流速、入射角度、压降及流量等特征,确定柱塞泵单柱塞-配流盘机理模型数值模拟最佳湍流模型。对模拟效果较好的标准k-?模型进行系数修正,进一步提高模拟精度,得到的计算模型为柱塞泵流量分析提供了理论基础。

由于径向马达进出口均采用一端盘配流方式,势必会存在高低压相通而引起容积效率低、泄漏量大等问题,提出一种新型两端盘配流低速大扭矩水液压马达,转速为200r/min,压力为10MPa,输出扭矩为128N·m。采用天然海水或淡水作为工作介质,在其左右两端分别对进出口进行端面配流,可有效避免高低压连通引起的泄漏。通过理论计算和仿真分析对水压马达进行结构设计,确定关键结构参数。应用Solidworks三维软件进行三维绘制,并对各个零部件进行干涉检验,采用软件中特征功能进行整体流体域提取,并通过PumpLinx软件对其压力进行流场分析,进一步优化关键结构参数,最终为水液压马达的研制奠定理论基础。

安全阀是液压支架的重要保护元件,基于综采工作面上覆岩层的“砌体梁”结构力学模型,液压支架承受的是静态负载和动态负载的总和,基于此,提出了安全阀动静组合加载试验台(其中蓄能器的载荷模拟静态载荷,气体爆炸产生的载荷模拟动态载荷)。实验初始条件如下:LPG-空气混合气体爆炸前的压力为1.6MPa,安全阀的调定压力为45MPa,蓄能器的充液设定压力为31.5MPa。实验结果表明:被试安全阀压力超调量为5MPa,约为调定压力的11%,被试安全阀压力稳定时间为0.017s。采用ANSYSFluent对安全阀的流场进行仿真,通过高速摄像机得到了安全阀溢流过程的照片,验证了安全阀流场的仿真结果。