液压泵高转速化时容易出现吸油不充分从而引发吸空,提升液压泵的入口压力可以缓解这一现象。为此,设计一种用于高转速液压泵前置增压的离心泵。通过CFD仿真与可视化试验相结合的方法,揭示其内部流动本质。结果表明所设计的增压离心泵产生空化时的临界转速为2400 r/min,当转速超过临界转速时,叶片压力面开始产生空化,空化产生的气泡向叶片的吸力面与尾部移动,尾部处的气泡受叶片的切削破碎为小气泡游离在蜗壳内;随着转速的升高,油液内的空化现象越明显,气泡数目也逐渐增多,但泵内流型始终为气泡流。

针对偏导射流伺服阀油液中污染颗粒在高速射流流场中,对其前置级发生空化现象的影响问题,采用欧拉-欧拉方法建立液-气-固混合多相流模型,对前置级装置空化现象进行了系统的数值模拟仿真研究,并总结了空化现象的发生位置及随着偏转板偏移、入口压力、颗粒粒径和含量等因素的变化情况。这些结果对于优化前置级装置设计和减少空化现象具有重要意义。

为分析重卡驾驶室液压翻转系统翻转缸悬置状态下空化情况,提出用悬置状态下无杆腔液压油填充率来近似表征空化程度,结合某重卡驾驶室液压翻转系统建立了填充率数学模型并进行工程验证证明其合理性。对影响填充率的管径、频率、温度(油液粘度)和管长等因素进行分析,分析表明,在不同激振频率和油液温度下,合理配置管径、管长等可以提升填充率,减少空化的发生。本研究有助于驾驶室液压翻转系统的故障分析和产品优化改进。

为研究微扰下的波度端面机械密封的动态特性,基于流体润滑理论和小扰动法,考虑液膜空化建立计入JFO边界条件的微扰膜压控制方程,数值求解密封端面液膜三自由度微扰下的动态刚度和阻尼系数,分析几何参数和操作参数对波度端面机械密封动态特性系数的影响规律。结果表明:随着介质压力的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大,有利于提升密封动态稳定性;高转速下虽液膜动态刚度系数增大,但液膜阻尼特性变差,密封工况运行易产生失稳;随着波锥比的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大;波数约为8、坝宽比约为0.25时,液膜动态刚度和阻尼系数能得到相对优化结果。

通过有限元法对动态雷诺方程和液膜能量方程进行推导求解,建立了考虑流体热效应和空化效应的液膜密封动态特性模型,分析了槽数、槽深、转速以及压力对液膜密封动态特性参数的影响。结果表明:在考虑空化及热黏的条件下,各角向之间的相互影响较弱,耦合角向系数小于正角向及轴向系数;刚度系数的绝对值会随着槽数、槽深、转速和压力的增加而增加;阻尼系数的绝对值会随着转速和压力的增加而增加,随着槽数和槽深的增加而略有减少;槽数、槽深、转速和压力的增加均会使液膜的抗干扰能力增强。

V形球阀是一种性能优良的调节阀,但在一定条件下会发生空化,从而对管路造成损害。为了研究截流面积对V形球阀内部流动的影响,通过数值模拟的方法,对V形球阀在空化与非空化工况下的内部流场进行了研究,同时对比分析了不同锥角和不同开度下V形球阀流量特性、阻力特性、空化特性的变化规律。结果表明:V形球阀的流量系数随开度和锥角的增大而增大,且阻力系数随着开度和锥角的增大而减小;V形球阀的能量损失随着锥角的增大而减小;随着开度的增大,V形球阀流道内的空化程度减小。研究为V形球阀的应用与设计优化提供了理论依据。

为适应轴向柱塞泵高速化发展趋势,建立了非惯性系下腰形孔压降理论模型,依托柱塞泵CFD仿真模型,进行了柱塞腔压力分布、空化研究及腰形孔参数敏感性分析。研究结果表明:柱塞泵运行工况对柱塞腔空化程度有一定影响,气体体积分数随着转速的升高和入口压力的降低而增大。高转速下,柱塞腔内部流体出现较大的轴向和径向压力梯度,压力分布情况恶劣,部分低压区域出现空化现象。改变腰形孔径向倾角、高度、切向偏转角、入口倒角和出口倒角等结构参

目前短管节流阀已替代毛细管在空调中的应用,而国内针对短管节流阀的空化流动和噪声问题的研究较少。主要围绕短管节流阀进行研究,以R134A制冷剂为冷媒,通过对不同流量下空调的制冷过程进行数值分析,得出其空化、噪声、压力场、速度场等的分布。结果表明:在阀门进出口压差不变的情况下,入口流量越大,空化越严重;噪声随流量的增大先增大后减小再增大;最大噪声产生的位置随着流量的增大逐渐向下游移动;剪切力和空泡溃灭都是影响噪声的因素,但

基于粘性流理论，在均匀入流条件下，利用非结构网格和滑动网格技术数值求解非定常雷诺平均方程（URANS）来研究螺旋桨随边至下游两倍螺旋桨直径区域的尾流场压力和蒸汽体积分数等物理量。计算结果显示，螺旋桨空泡数值计算结果与INSEAN的实验观察结果基本一致，尾流场物理量的计算结果很好地预报了螺旋桨叶频和轴频等参数，梢涡对近尾流场的压力形成具有重要作用。

变量齿轮式机油泵是依靠变量装置来改变齿轮的啮合长度,实现流量的改变,进而降低发动机的燃油消耗。在变量泵的设计过程中,要综合考虑其流量变化规律、排量大小、运行过程的压力波动、齿轮的扭矩等性能,通过CFD分析软件Pumplinx可以形象的得到流量、压力波动、空化等物理量随时间的变化云图。选取泵的最大排量和最小排量处进行CFD分析,得出变排量齿轮泵的流量特性、扭矩特性及空化特性,并把分析结果和实验数据作比较,分析结果均符合SOR所要求的范围,从而更好地研究变量齿轮泵的性能。