介绍了一种液体产品贸易计量控制系统的设计,提出了修正流量系数的计量方法和它的检验方法.

提出以节流槽内节流面的串并联效应确定二节矩形节流槽阀口面积的原则,推导出阀口面积的计算公式并编制了阀口面积的计算程序;在此基础上对二节矩形节流槽的流量特性进行了试验,试验表明二节矩形节流槽阀口的流量系数是单节矩形槽阀口流量系数的组合,流量系数在阀口开度较小或接近全开时流量系数快速增大,在阀口开度中间区段流量系数较小,在二节节流槽的交界处流量系数增大,流出节流槽方向的流量系数比流入方向约大0.1;提出了反映节流槽阀口流量控制特性的参数阀口流量面积Aq,阀口流量面积为阀口面积和流量系数的耦合函数,与阀口面积及流量系数传统概念相比,阀口流量面积更加合理地表征了阀口几何面积和阀口形状对流量的控制作用。

基于阀口流量压差特性试验和矩形阀口面积计算,对滑阀上矩形节流槽阀口的流量系数进行研究,获得滑阀矩形节流槽阀口流量系数及其变化规律.研究发现：滑阀矩形节流槽阀口流量系数与阀口开度、液流方向、截面深宽比和截面水力直径关系密切,阀口开度较小时流量系数接近于1,随着阀口开度的增大而逐渐减小,在阀口中间区段接近于常数,在接近全开度时流量系数又快速增大;流入节流槽方向的流量系数比流出方向大0.05-0.10;流量系数随矩形节流槽截面深宽比增大而增大,并随截面水力直径增大而有所增大.

为研究典型迷宫-刷子密封结构的泄漏特性,搭建了研究密封泄漏特性的试验平台,进行了变高低齿齿隙、变刷子间隙、变压比、变转速等泄漏特性试验。试验结果表明:迷宫-刷子密封的流量系数随着刷子密封的相对间隙增大而增大,且增大到某一值时(0.7~0.8)与原常规的迷宫式密封流量系数相同;相同的刷子密封间隙下,流量系数随着压比的增大而降低;密封流量系数随着转速的升高略有下降。试验结果对迷宫-刷子密封在燃气轮机上的应用具有重要指导价值。

为研究球阀在不同开度下对流量特性的影响,该文针对某项目球阀,设置不同阀门开度,在CFDesgin中进行数值模拟。分析不同阀芯开度下的阀门内部流场以及阀门的流量系数CV。然后探究建模中细节处理以及球体通孔直径大小对计算结果的影响。发现(1)随着阀门开度的增大,阀门流通性能逐步提高;(2)由于球阀流道十分简单,不建议对模型进行简化;(3)阀门的流量系数CV随球体通孔直径增大先变大再变小。

为突破高速开关阀阀芯行程对开关频率的限制,提出一种阀芯旋转式高速开关阀。采用理论计算与CFD仿真相结合的方法,研究不同阀芯旋转角度下阀芯结构参数变化对阀口过流面积、流量系数、射流角及液动力矩的影响,得到了液动力矩的变化规律。研究结果表明:液动力矩与阀口压差及流量的二次方成正比;压差一定时,液动力矩与阀口过流面积及射流角余弦值成正比,随着阀芯旋转角度增大,液动力矩先增大后减小;流量一定时,液动力矩与阀口过流面积成反比

搭建了一个水力学的实验模型,并对平板闸孔淹没出流的流量进行了实验,利用理论分析方法分析了平板闸门在淹没出流的流态下的流量计算公式,得出了淹没出流流量值主要与流量系数有关。为了对其流量系数进行研究分析,以常用的3种淹没出流流量系数的计算公式计算出流量,将计算得出的3种理论流量值分别与实验测得的流量值进行对比,得出了最优的计算方法,为工程应用中淹没流量系数计算公式的选择提供了实验依据。

为实现电磁阀减压过程的精确控制,提出阶梯减压控制方法,并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析,指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率,为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响,其中影响压力变化速率的阀口流量系数,影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架,对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试,结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力,试验偏差可以维持在1 MPa以内,控制精度高。

本文提出了一种能准确获得电液比例方向阀稳态流量控制特性的试验回路。试验表明，该回路是实用可行的。同时，得出了比例方向阀阀口流量系数可变的结论，并给出了一组实测值。对制造或正确选用比例方向阀均有一定实际意义。

基于Fluent流场仿真软件，对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究。在相同计算条件下，分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真，得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律：在相同的压差条件下，随着阀口开度的增大，阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低。通过改变节流槽的形状进行仿真比较，得到流量系数与节流槽截面形状密切相关，在阀口开度相同的条件下，随着进出口压差的增大，半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显。研究为滑阀的优化提供了有效数据，并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值。