针对流体磨料加工喷孔过程中的磨粒容易团聚并沉积、堵塞微小喷孔流道的问题。在磨料流加工中辅助超声振动,利用振动产生的空化效应使团聚的颗粒炸裂、分离,促进粘弹流体和磨粒的均匀混合,解决加工微喷孔加工过程易堵塞的难题。通过试验对比加超声振动与不加超声振动下的加工压力和喷孔的锥度变化等状态,分析超声空化效应的作用效果。结果表明空化效应产生的高压足以碎裂堵塞的磨粒团,施加超声振动时磨料加工压力降低,喷孔锥度增加;说明超声空化效应可以抑制喷孔堵塞。

某重型车辆混合动力传动系统湿式制动器在非制动作业时,由于油液的黏滞作用,摩擦副产生了带排转矩,造成功率损失。为能实现含有复杂沟槽结构流场的带排转矩精准预测,针对空气提前进入流场造成预测误差的问题,提出了一种通过空化数预测空化效应体积分数来优化带排转矩模型的方法。首先,通过不同工况下的模型计算,分析了转速、流量和间隙对空化效应体积分数的影响随着转速提升,空化效应体积分数先增大后减小;更大的流量和更小的间隙都会使空化效应体积分数的最大值增大。接着,对湿式制动器带排转矩进行了试验测试,对比分析结果显示,优化后模型的预测误差小于6%,相比未考虑空化效应的模型,平均误差减小了55%。此外,还研究了空化效应后沟槽的复杂程度对带排转矩的影响。结果表明,沟槽结构越复杂,带排转矩越小。其中,径向槽的加入对...

传动液体积弹性模量代表介质的抗压缩能力,其动态变化会影响传动系统的精准调控。以含有空气和蒸汽的ISO 4113试验油为研究对象,建立传动管内体积弹性模量均相流模型和动态模型,考虑由传动液压缩引起的温度变化以及空化效应(空气空化、蒸汽空化和伪空化),在Roe格式分解和Steger Warming通量分裂法的基础上提出一种新的数值求解方法来预测不同空化区中压力和含气率的变化,并预测体积弹性模量的时空演变。讨论压力、含气率和温度对动态体积弹性模量的影响,并比较两种模型之间的区别。结果表明:在低压区,两种模型对动态体积弹性模量的预测结果基本吻合;当压力小于1 MPa,动态体积弹性模量随压力增大而增大,随初始含气率增大而减小,而初始温度对其影响不明显;当压力在1~10 MPa内,动态体积弹性模量随压力增大而快速增大,随初始含气率和温度增大而...

文章阐述了海生物附着生长的机理以及传统海生物防治的方法。针对传统海生物防治方法存在的不足之处,提出超声波防治海生物技术,分析了超声波振动性质和空化效应防治海生物的原理及现场应用情况,并确定出有效防治海生物的超声波频率为22kHz,强度为0.3～0.5 W/cm2;通过现场实际应用,充分证明了超声波能够有效抑制海生物的附着和生长,保护海水管线及相关设备,体现了超声波技术在海生物防治方面具有环保、节能、易于维护等优点。

空化效应可以用来去除物件表面的污物和击碎生物表皮细胞，起到对物件表面清洁和灭菌的作用．将这一原理应用在FPSO防海生物方面，提出了相应的设计方案，并在FPSO上进行了实验，结果表明超声波防海生物效果显着。

以Al-1％Si合金为对象，研究了超声波处理对其力学性能的影响，包括抗拉强度、延伸率、硬度和冲击韧性。研究结果表明，合适的超声波处理时间可以大幅度提高合金的抗拉强度、延伸率、硬度和冲击韧性值。通过对试样宏观组织和微观断口的分析，说明超声波的空化作用及声流作用可以细化晶粒，使其凝固组织致密，从而提高了合金的力学性能。

基础理论分析、数值模拟、体外实验及临床实践均说明体外冲击波粉碎结石技术（ESWL）中的空化现象既是碎石的主导机制之一,也是人体组织损伤的主要因素之一.对ESWL中的空化效应迄今为止的研究作了综述,为进一步研究ESWL奠定基础.ESWL中空化效应的研究还面临着很多的困难和挑战,需要理论研究的深入,数值方法的创新以及实验技术的不断改进,还必须进行大量严格的临床实验.与理论分析和实验技术条件相比,数值模拟是研究ESWL中空化现象的一种经济而安全的方法.

考虑密封端面粗糙度、周向表面波度以及空化效应,建立液体圆孔端面密封分析数学模型,通过数值求解不同圆孔排布方式下液体端面密封的压力分布和泄漏率,分析表面波度几何参数(波高、波数)和密封工况参数(转速、密封压力、膜厚等)对开启力和泄漏率的影响。结果显示:周向表面波度明显改变密封端面压力分布;随着波高的增加,密封泄漏率逐渐增加,并且径向局部开孔端面密封的泄漏率小于径向全开孔端面密封的泄漏率,但当膜厚为2μm时,密封端面局部开孔时的泄漏率反而较大;在低压工况下,波数对两种排布端面密封的泄漏率无明显影响,随着压力的增加,周向波数使得径向全开孔端面密封的泄漏率逐步减小;液体圆孔端面密封的泄漏明显受到转速、密封压力和膜厚的影响,密封压力增加密封泄漏也增大,而转速和膜厚增加密封泄漏则逐渐减小;在高速下,密...

为探究齿面微凹坑参数,如形状、深度和宽度等对准双曲面齿轮润滑性能的影响规律,建立简化的齿对接触二维平面润滑模型,利用Fluent软件仿真分析了微凹坑参数变化时油膜承载力、壁面摩擦力的变化规律。结果表明:未考虑空化效应时,宽度值为160μm、深度值为4.5μm的方形凹坑和梯形凹坑具有相近的齿面润滑性能改善效果;考虑空化效应对两者润滑性能的影响发现,方形凹坑获得了更大的油膜承载力和更小的壁面摩擦力。方形凹坑具有更明显的空化效应,能有效改善齿面润滑性能。

针对机械端面密封的反向螺旋槽结构,基于遵循质量守恒的JFO空化边界条件,采用SUPG有限元方法求解Reynolds方程,研究了反向螺旋槽的空化效应,基于此,提出了一种新型的正反向螺旋槽组合端面密封结构,分析了不同工况条件下的密封性能。结果表明反向螺旋槽区域易发生液膜空化,周期性分布的空化区会显著影响端面流场,空化区的低压力可将内径侧流体抽吸到密封端面,实现上游泵送。新型正反向螺旋槽端面密封结构结合了反向螺旋槽产生的泄漏控制作用和正向螺旋槽产生的流体动压效应,同时具备良好的上游泵送能力和动压承载能力。