压裂泵头体排液过程的非定常流动数值模拟
相贯线处高速流体冲击会加速泵腔局部腐蚀和裂纹萌生,缩短泵头体服役寿命。为得到相贯线处流速变化规律,联合泵阀及柱塞的运动方程和动网格技术,模拟了不同排出压力、柱塞冲次、柱塞直径及压裂液黏度条件下泵头体排液过程,拟合了相贯线处的流速预测公式。结果表明:左右两侧相贯线处的流速高于邻近区域,曲柄转角位于262°~328°时,右侧相贯线处的流速相对稳定;相贯线处流速对排出压力不敏感;增大柱塞冲次,相贯线处的流速线性增大;柱塞直径增大,相贯线处流速呈比例增大;而黏度对流速的影响取决于柱塞冲次;拟合得到的流速预测公式的误差低于2.35%。模拟结果可为泵头体流动加速腐蚀试验研究提供理论依据。
发动机液压自由活塞下止点运动机理
为实现对单活塞液压自由活塞发动机工作频率的精确控制,掌握液压自由活塞下止点运动规律是基础,基于系统基本原理,研究了活塞下止点运动规律的数学模型。通过建立数学仿真模型和试验系统,研究了液压自由活塞在下止点的运动规律及其影响因素。结果表明,活塞下止点运动过程包括反向加速和正向减速过程,活塞到达下止点后的反弹距离主要由该过程决定,活塞下止点运动过程中的反向加速力来自泵腔和压缩腔压力。系统压缩腔压力变化规律可控是工作频率精确控制的基础,压力变化规律控制要考虑活塞运动状态和单向阀的阀芯动作规律的影响。
液压油体积弹性模量稳态模型与动态模型的对比
油液体积弹性模量对液压系统的动态特性有着重要影响,而现有模型尚无法准确反映油液压缩与膨胀过程的动态特性。引用分析了4种基于集中参数法的液压油有效体积弹性模量的稳态模型(Wylie模型、Nykanen模型、Ruan模型和AMESim模型),结合空气和蒸汽的动态传输方程,推导得到了考虑含气量时变特征的有效体积弹性模量动态模型。在此基础上,分析了4种稳态模型分别在高压区和低压区的变化特性,研究了AMESim模型和动态模型稳态值的差异性,验证了动态模型的有效性。研究表明:由于假设含气量不变,Wylie模型、Nykanen模型在全压力范围内差别很小;高压时Ruan模型计算结果稍大,而AMESim模型计算曲线较为特殊,受空气分离压影响很大;低压时Ruan模型、Wylie模型计算结果非常接近,而当压力低于饱和蒸汽压时AMESim模型计算值约为0.在应用Henry定律条件下,动态模型预测...
液压变压器变压比特性研究
为解决已有的液压变压器变压比模型与实际结果偏差较大的问题,通过对实际工作过程中不应忽略的摩擦与泄漏损失进行研究,引入机械摩擦损失系数、黏性摩擦损失系数和层流泄漏系数,建立了液压变压器变压比模型.计算分析和试验结果表明,负载流量对液压变压器的变压比特性影响巨大,液压变压器的变压比应表示为配流盘控制角和负载流量的函数.当控制角不变时,变压比随负载流量的增大单调减小;当负载流量不变时,变压比存在有限的最大值,这一最大值及其对应的最大有效控制角随负载流量的增大而减小.
制动能量回收系统车辆制动工况研究
分别对排量伺服系统和制动能量回收系统进行了数学建模,并在M/S环境下对整车制动工况进行了动态仿真。仿真结果表明,系统对驾驶员的响应迅速、平稳,最后通过试验验证了该模型的有效性,为进一步工作打下了基础。
排量伺服系统对液压机械无级变速器动态特性的影响
分别对排量伺服系统与液压机械无级变速器进行了数学建模,并且分析了各自及串联后的频率特性与阶跃输入响应特性。理论分析与试验结果表明:排量伺服系统的带宽较低,响应较慢,在系统中起低通滤波器的作用;液压机械无级变速器的带宽较大,响应较快,阶跃输入下系统出现超调;串联后,由于受到排量伺服系统低通特性的影响,高频信号得到衰减,系统带宽变低,因此系统响应速度变慢,阻尼变大,稳定性得到了提高。
车辆液压混合动力传动技术发展及应用前景
能源危机的加剧,车辆亟待提高燃油经济性水平。采用混合动力传动,显著提高了车辆的燃油经济性。与电混合动力相比,液压混合动力传动具有更高的功率密度,在能量交换频繁的场合其优势尤为突出。作者对液压混合动力传动的工作原理和不同传动形式的工作性能进行分析;研究了其适用场合;对国外不同形式的液压混合动力传动发展和技术现状进行论述,对发展前景进行了展望。
液驱混合动力车辆中液压变压器压力控制系统研究
液压变压器实现了无节流损失驱动旋转负载。通过调节液压变压器的配流盘转角来控制液压变压器输出的压力,用以满足不同负载转矩要求。建立了配流盘转角的数学模型,推导了液压变压器的转速和流量数学模型,构建了液压变压器压力控制系统模型,并对系统进行了仿真研究。结果表明,液压变压器压力控制系统具有良好的伺服性能。
等差式液压机械无级变速器的速比控制理论与试验研究
速比跟踪控制是车辆无级变速器控制系统的核心以等差式液压机械无级变速器为对象开展速比控制理论研究提出适合于液压机械无级变速器使用的速比控制方法。分析等差式液压机械无级变速器的组成原理推导出等差式液压机械无级变速器速比关系的一般表达式获得等差式无级变速器的段位组成方式;结合研究对象具体结构研究换段时各执行元件的转速关系提出换段条件;构建速比控制系统的设计框图分析得到控制器的传递函数给出控制算法设计方法;对等差两段式液压机械无级变速器进行速比跟踪控制试验试验结果表明:通过对液压机械无级变速器实施速比控制能够实现对目标速比的跟踪;当跟踪阶跃速比时不存在稳态误差跟踪斜坡速比时存在稳态误差。
一种高速脉冲阀动态特性
介绍一种三级高速脉冲阀结构,研究其动态特性并讨论其影响因素。高速脉冲阀的主阀和次阀均采用锥阀,在结构分析的基础上,分析其工作原理,建立系统动态特性数学模型并进行仿真分析,结合试验结果对高速脉冲阀动作过程进行研究,同时分析其动态特性的关键影响因素。研究结果表明高速脉冲阀的先导阀和次阀先后控制主阀芯动作的模式,具有开关响应速度快和通流能力强的特点。主阀通径根据流量需求确定,次阀通径根据主阀响应要求确定,先导阀响应速度决定了主阀所能达到的最高响应速度,同时需要有效减小背压腔容积和阀芯间隙。高速脉冲阀开阀瞬间阀芯开度大,响应时间在10 ms以内,阀芯开度与流量需求呈自适应关系。












