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均流孔板作为空气净化设备送风系统的气流均布元件,在增大腔体气流均匀性,提升设备净化效果方面具有明显优势。为了研究均流孔板结构及相关参数对其阻力特性的影响,基于流体力学理论,以空气为介质,在入口风速为0.5~8 m/s范围内,对开孔率为0.07~0.48、孔数为286~3185、相对厚度为0.17~0.75的均流孔板进行了阻力特性数值模拟分析。分析结果表明:开孔率对均流板的阻力特性影响显著,相对厚度次之,在高开孔率条件下入口风速对孔板阻力特性影响较小,并且开孔间距与开孔孔径对湍流强度有着重要影响。

针对液压系统的稳定性、快速性和准确性问题,提出通过合理选择控制参数来调节系统动态特性的方法。首先,对液压系统进行建模,然后利用AMESim软件对其进行仿真,同时在时域和频域内分别分析PD控制器各增益系数对系统性能的影响。研究结果表明,比例环节(P)能够改变系统的稳定性,但所需调节时间比较长,系统振荡剧烈,且随着比例系数的增大系统稳定性变差。当加入微分环节(D)时,系统的振荡次数减少,调节时间变短,响应速度提高,但系统的抗干扰能力减弱。最后根据控制系统中给出的幅值裕度和相位裕度范围确定控制器各增益系数,可以使系统快速获得满意的动态特性,为液压系统动态性能的调试提供了一种参考方法。

螺旋轴流式油气混输泵可以同时输送含有气相和液相的介质,并且对输送介质中的固体颗粒不敏感。混输泵叶片的加厚方式影响着叶片的结构,从而影响其输送性能。为了研究不同叶片加厚方式对螺旋轴流式油气混输泵性能的影响,自主设计了1套混输泵压缩单元,包括进水段、叶轮、导叶及出水段,其叶轮作为方案1;然后采用不同的叶片加厚方式设计了1组叶轮作为方案2,利用Fluent软件对不同叶轮方案的混输泵进行了数值模拟。结果表明,方案2叶轮混输泵的外特性均高于方案1;叶轮流道内气相聚集在靠近轮毂侧的叶片背面出口处,且方案2叶轮的气液混输性能比方案1好。

在烤烟生产中,中耕培土是烟草田间管理作业的重要环节。针对研制的烟草中耕培土机工作性能要求与作业部件,设计了一种串并联液压传动系统。利用AMESim软件对串并联液压传动系统在正常载荷和突变载荷两种情况下进行仿真分析,并进行田间试验。仿真试验表明:正常载荷下,液压马达转速和液压马达输入口压力满足设计要求;突变载荷下,两侧液压马达转速最大相差约为10%,螺旋培土刀转速下降约5.3%,符合设计要求。田间试验结果表明:液压马达平均转速为200.30 r/min,平均压力为11.95 MPa,能够满足烟草中耕培土机的使用要求。

超声波与液体中微尺度气泡相耦合时,会产生独特且复杂的声流动(Acoustic Streaming)现象,已被广泛的应用于医疗、生命科学、军事等领域。然而,在气泡声流控(Bubble Acoustic)应用以及研究中,对微尺度气泡形态和尺寸难以形成有效控制,使得该项技术的可重复性和应用范围受到限制。针对此问题,引入了可控微尺度气泡的概念,利用聚二甲基硅氧烷材料的透气斥水特性,可实现对微尺度气泡生成及其形态变化的有效控制。在此基础上对声流动涡流中颗粒的受力状态进行了理论分析,并通过改变对比实验的核心参数,探究声流动引起的涡流中颗粒运动轨迹与气泡尺寸、颗粒尺寸之间的关系。研究结果表明,通过调节气泡尺寸可实现稳定、线性的声场涡流控制。可控微尺度气泡的引入提高了声流动现象的可重复性,并拓宽了气泡声流控技术的应用范围,对建立自动化、智...

设计并加工了一种自激振荡型气动喷嘴,通过开展实验研究,探讨了该喷嘴的无量纲结构参数长径比、腔径比以及运行参数对自激振荡效果的影响。运用延迟分离涡模拟方法,对自激振荡型喷嘴的内外流场进行了非定常数值模拟研究,揭示了自激振荡脉冲射流的产生机理。结果表明:内置特定空腔结构的气动喷嘴可以实现出口压力的高频振荡,实验工况范围的最优参数组合为长径比、腔径比,振荡频率达104数量级,振荡的标准差离散系数的范围为0.02~0.36。非定常计算结果表明,喷嘴空腔内锐边结构对高速射流剪切,造成不稳定涡系周期性产生、迁移和湮灭是喷嘴内外流场压力振荡产生的根源。

液压阀是控制液体流量、压力或方向的元件,是液压系统中不可或缺的重要部件,有必要对其进行充分的出厂试验。针对目前液压阀综合试验台的高性能需求,设计了一种集机电液于一体的液压阀综合试验台。该试验台采用模块化液压系统、水-油热交换温度控制系统、智能化电气控制及数据采集显示系统设计,具有安全性好、可靠性强、测试精度高、操作简便等诸多优点,能够满足同一试验台多项测试的目的。经验证,该试验台实现了行业标准要求的各项出厂性能试验,已达到液压阀性能测试要求,具有良好推广价值。

为提高液压扩张器产品的安全性和稳定性,设计了一种基于PLC的液压加载试验台。该试验台可对扩张器进行疲劳、过载等性能试验,控制系统利用上位机设置参数和显示数据,并通过PLC和传感器组成的闭环负反馈系统对试验台加载压力进行PID调节,使扩张器压力稳定保持在试验条件下。数据表明试验台能够准确调节负载,使扩张器压力稳定工作在试验要求范围内。试验台不仅对产品的设计、开发和改进提供依据,也对恒定加载的试验设备开发有一定的指导意义。

针对现有用于金属表面纳米化的机械研磨装置存在效率较低、发热量大、振动频率固定等问题,提出了一种利用液压动态冲击与波动能实现金属材料表面纳米化的新型机械研磨试验机,试验过程中所需的液压动态冲击与波动能,由变频电机驱动一种三位四通转阀获得。介绍了该试验台的工作原理、结构组成,建立了试验机液压系统的数学模型,采用四阶龙格-库塔算法对该数学模型进行了求解,并进行了振动特性实验。对比分析表明:理论计算与实验结果基本吻合,误差较小,从而证明了理论模型的正确性;该试验机可以在0~94.2 Hz的振动频率内工作,随着振动频率的增加,振动位移幅值变小,而速度及加速度的峰值变大。所提出的新型振动策略、数学模型和研究结果,为后续进一步优化和促进该机械研磨试验机工程化提供了基础。