针对水资源短缺及能源浪费两大问题,提出一种新型基于朗肯循环驱动进行反渗透海水淡化的复合系统,将蒸发器与增压泵相连,通过蒸汽为增压泵提供动力,从而推动海水进入反渗透膜进行海水淡化,并将排出的浓海水进行能量回收,为增压泵回程提供动力,使复合系统在满足朗肯循环的基础上进行海水淡化。首先建立整个系统的原理图,对增压泵及能量回收装置进行物理模型的建立,然后对整个系统进行热力学分析,以R245fa,R134a,R600,R600a 4种有机工质为例,基于热力学第一定律研究增压泵入口温度和进、出口压力对系统性能的影响。结果表明,整体设计能够正常运行。

为提高航天器用齿轮微泵的高调速协同性能和降低自身重量的发射成本目的,提出一种基于流量品质的轻量化设计方法,并由所推导出的流量脉动系数公式,构建单一与混合的轻量化模型,最后实例运算与结果分析。结果表明:脉动单一最小化下的齿轮具有0.4044的小宽径比构造,流量品质最好,轻量化程度最差;体积单一最小化下的齿轮具有1.0978的大宽径比构造,轻量化程度最好,流量品质最差;统一最小化下的齿轮具有1.1649更大的宽径比构造,流量品质好,轻量化程度好,抗困油性能好。研究结果对高质量航天器用微泵进一步的研究与开发,具有重要的理论和实践意义。

平衡阀是工程机械最常用的限速元件,在实际应用过程中,某些工况下经常出现尖锐的啸叫噪声。针对某型高空绝缘作业平台液压系统的内缩型平衡阀的噪音问题,建立了内部流场的数学模型,指导数值计算各参数的选取。利用Fluent数值仿真软件,对不同入口压力和阀芯开口工况下的气穴和噪声进行了液气两相流仿真,揭示了气穴和噪声的产生和变化过程,同时研究了流道壁面的噪声分布情况。最后对特定工况下的噪声进行了实验研究,结果表明在某些特定频率下,噪声幅值很高,随着负载增大,噪声越高。研究为后续高空绝缘作业平台液压系统的降噪提供了指导。

为掌握液压泵全寿命周期健康状态,提出一种基于改进VMD算法的液压泵寿命状态检测方法。针对变分模态分解中难以确定分解层数和分解带宽的问题,引入萤火虫算法对VMD初始参数组合进行优化,通过仿真分析验证该方法的有效性。开展液压泵加速寿命试验,提取液压泵不同寿命阶段出口压力脉动信号,应用改进VMD算法进行分解,计算各IMF分量的能量占比、IMF重构信号的能量熵及时域指标作为12维状态特征样本库,建立结构为12-20-5的DBN神经网络进行液压泵寿命状态识别。分析结果表明,该方法在泵全部寿命阶段均能保证较高的识别准确率,平均准确率达到97.4%,为液压泵寿命状态检测提供了新的方法。

在高能射流式液动潜孔锤台架试验中,硬质合金射流元件短暂工作后发生破裂。为解决此问题,提出了在中接头处设计回程节流缓冲机构。通过进行CFD动态分析,定量揭示了节流缓冲结构参数对回程冲击末速度、冲程冲击能和冲击频率以及整机压力降的影响规律。数值模拟结果表明,随着节流间隙和自由行程的减小,回程冲击末速度可以降低至不危害硬质合金射流元件的水平,而整机压力降变化极小,但会一定程度降低冲程冲击能和冲击频率。实验室台架测试结果证明,依据数值模拟结果设计的中接头处节流缓冲机构,可以有效保护硬质合金射流元件,在后续实验室和工程现场应用试验中,硬质合金射流元件没有再发生过破裂。

针对动态故障树逻辑门不具有统一定量计算方法的问题,提出基于T-S模型建立系统T-S动态故障树的方法。首先建立描述动态时间逻辑关系的T-S动态门,然后构建描述T-S动态门的时间状态和故障发生的算法,最后基于T-S动态门建立系统动态模糊故障树。以某CLG836型装载机为例,建立该装载机液压系统的T-S动态故障树,并进行故障树可靠性分析,为装载机液压系统寻找薄弱环节,排查故障提供理论依据。

为提高气浮支承承载力和刚度,设计了一种梯形均压槽表面节流气浮支承。建立梯形均压槽气浮支承流场的CFD模型,进行数值仿真。研究了梯形均压槽的半径、深度、数目、角度和供气压力对静压气浮支承静态特性的影响规律。结果表明:梯形均压槽可以提高气浮支承的静承载特性;在相同气膜厚度下,气浮支承的承载力随梯形均压槽深度、数目、角度、半径及供气压力的增加而提高;刚度随着均压槽深度、数目、半径及供气压力的增加而增大;刚度峰值所对应的气膜厚度随着均压槽的半径、深度、数目增加而增加。因此,合理设计均压槽可以有效提高气浮支承的静态性能。

飞机燃油系统需要在各种条件下持续向发动机供油。针对目前飞机燃油系统气蚀故障随机性和其故障数据相对不足,提出了基于小波包和迁移学习的飞机燃油泵气蚀故障诊断算法。首先利用小波包分解,对原始采样故障信号进行特征数据提取,再利用分解后的数据和相似结构下燃油泵故障数据构成目标数据和辅助数据,使用基于权重迭代调整的TrAdaboost迁移学习算法进行训练学习,最终完成故障类型的分类。通过已有的实验台和传统算法进行比较,验证了方法的有效性。

现有多路阀采用压力补偿器补偿载荷差异,受补偿器弹簧力、液动力等因素影响,补偿压差Δp和阀口流量系数Cd不能维持定值,导致多路阀流量控制精度较低。为此,提出多路阀补偿压差调控原理,设计了比例减压阀控制补偿压差方案,实时调控多路阀补偿压差,提高流量控制精度,同时还可以改变多路阀流量增益,实现小压差下执行器的精细动作和大压差下执行器的快速响应。首先理论分析比例减压阀控制的补偿器阀芯受力关系,进一步根据真实结构参数,在Simulation X平台中建立了补偿压差可控多路阀多学科联合模型,对多路阀的压差调控特性和流量特性开展研究。结果表明,设计的补偿压差可控型多路阀,能够在0~4 MPa范围内实时调控多路阀补偿压差,阀口流量呈非线性变化;0.5 MPa和4 MPa补偿压差下,多路阀流量可变为额定流量的48.6%和146%;进一步通过对压力补偿器阀芯...

为了解决采用背压阀调压的大型压力机液压垫系统工作中油温过热的问题,提出了一种无需背压阀调压的伺服液压垫系统。该系统压边力控制采用伺服电机驱动液压马达的形式,将原本进入油液的热量转移到电机的制动电阻上,从而解决了系统液压油温过高的问题。以某型液压垫系统为例,采用AMESim软件对伺服液压垫系统及采用背压阀控制压力的液压垫系统的传热进行了分析计算,并进行了实验验证。结果表明:相比背压阀控制液压垫压力的系统,伺服液压垫系统可较大的减少系统油液的发热量。压力机在炎热的夏季连续工作2 h,伺服液压垫压力调节元件排油侧油液温度也不会超过50℃,较背压阀控制液压垫压力的系统温度低31.77%。