为研究航空专用高速非对称轴向柱塞泵的流量特性,根据其工作原理,对该柱塞泵进行建模与仿真。主要研究分析主轴转速与负载压力对柱塞泵流量特性的影响,结果表明:柱塞将相邻两配流窗口连通时,二者之间存在内泄,且压差较大的两配流窗口之间的内泄量大于压差较小的两配流窗口之间的内泄量;随着负载压力的增大,负载排油口(正转时为排油口B,反转时为排油口A)的流量均逐渐减小,流量脉动均逐渐增大,减小负载排油口与吸油口的压力差,可增大负载排油口的流量,也有助于降低流量脉动;随着主轴转速的增大,吸排油口的流量均逐渐增大,且流量脉动幅值均呈现逐渐减小的趋势,但减小幅度较小。

采用大涡模拟亚格子尺度模型与滑移网格技术,对多工况下的带诱导轮的燃油增压泵进行了非定常数值模拟分析,得到了燃油增压泵内部流动特性,同时对实物泵进行特性试验。结果表明:由于蜗壳存在不对称性,造成叶轮涡量和压力分布存在不对称流动;随流量的增加,流道内的涡量和压力大小分布规律相同,在小流量时变化明显,大流量时变化均匀,并且涡产生的位置和形式都发生了变化。通过试验曲线的形状看出,该泵在低转速、小流量时的变化较为明显,存在不稳定性。在大流量和高转速时性能稳定,而且在超过额定转速的1.08倍处工作状态良好,为后续提高该离心泵工作压力提高依据。

该文在对飞机刹车系统的发展状况进行详细调研的基础上,针对飞机刹车系统设计了一种新型分布式油源刹车系统,该方案为定排量变转速型,即泵定排量、电机转速可调。完成了系统核心部件电液刹车模块EHBM数学模型的建立与仿真,设计了无刷直流电机的电流转速双闭环控制方案,并进行了原理样机的设计和试验,结果表明系统具有良好的动态性能,可以快速、准确地跟踪期望刹车压力,能够完全满足刹车系统设计要求。

为进一步研究旋涡泵内部流场特点，阐述旋涡内纵向旋涡对旋涡泵外特性的影响机理，本文通过试验测得某旋涡泵的流量-扬程特性曲线，并与数值计算结果相对比，验证SSTk-ω湍流模型应用于旋涡泵数值计算中的准确性；通过分析6个轴向截面和15个周向截面的流场特征，研究纵向旋涡的形成和消失与压力速度变化的联系。结果表明：旋涡泵内可分为进口区、加速区、线性区、减速区、出口区和隔舌区；旋涡泵叶轮与流道的动量交换不仅仅发生在叶根和叶尖区域；线性区内纵向旋涡周期性的产生与消失使流体压力升高了总压升的85.7%；出口区和隔舌区内纵向旋涡的消失使进口区压力突降了35%，隔舌区速度突降了60%。

该文详细阐述了PIV的构成、工作原理和发展历程,介绍了PIV在旋涡泵性能测试试验中的应用。PIV测试技术是当今流体力学研究中比较尖端的一项技术,具有传统流体测量技术所没有的测量精度高、操作简便等优点。经试验验证,该试验台能够达到旋涡泵性能测试的目的,具有很好的推广价值。

针对斜柱塞轴向柱塞泵流量特性随工况参数变化而变化的特点，以A4VSO40变量斜柱塞轴向柱塞泵为研究对象，依据其工作过程中柱塞的空间位置关系，建立了其运动学方程，阐明了其单柱塞位移、速度等变量与斜柱塞轴向柱塞泵结构参数之间的关系，再利用AMESim平台，搭建出斜柱塞轴向柱塞泵仿真模型，深入分析了斜盘倾角、主轴转速、工作压力对其流量脉动特性的影响，其结果表明，主轴转速与斜盘倾角增大，其平均流量和脉动幅值增大，但脉动率减小；工作压力增大，其平均流量、脉动幅值、脉动率都减低。

针对液压马达综合性能测试，研制了一种液压马达综合测试试验台。对试验台数据测试和数据采集系统进行了集成设计，对试验台的组成、技术要求、工作原理，以及功能和控制系统进行了设计研究。该试验台综合了液压马达、液压阀和液压缸专用试验台的设计思路，能够实现同一试验完成多项测试的目的，具有很好的推广价值。

为改进已有的弯叶片旋涡泵利用workbench平台对原模型建立了优化设计模型。叶型的参数化建模基于5点控制的B样条曲线设计由6个设计参数同时控制。首先进行了设计参数对旋涡泵的外特性参数功率、效率、扬程的相关性分析结果表明叶片进口角和出口角对外特性影响较大;进一步以叶片进出口角为自变量采用面心立方的中心复合设计法设计了9个试验点拟合出的3个响应面均具有较高拟合度;通过设置约束条件和优化目标在响应面上的100个样本点中选取了3个优化点其中优化点1扬程提高最多较原型扬程上升了45.80%优化点3效率提高最多效率提高了5.60%。

交流伺服电机直驱变量泵相对传统驱动方式,具有响应速度快、节能的特点,其传动方式可有效提高液压泵工作速度。该文介绍了国内外液压泵传动系统的研究现状,提出了一种高性能伺服直驱式液压实验台设计与实现方式,给出了该新型液压泵传动系统的构成及工作原理,设计了该伺服直驱式液压实验台实现形式。

由电机拖动的液压系统具有可靠性好、调速方便、效率高等优点,而三相永磁同步电机拖动的液压系统较异步电机拖动的液压系统在效率及调速精度方面更优越,在建立由三相永磁同步电机拖动的液压系统数学模型的基础上,考虑了液压系统中常见的油液黏温黏压特性、有效体积弹性模量和非线性摩擦力等3种非线性因素,使用Matlab/Simulnk软件分析了系统参量变化时系统的性能改变情况。通过仿真实验,验证了模型的正确性和有效性,为开展永磁同步电机拖动的液压系统性能研究提供了参考。