液壓油箱中固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡及分布的仿真研究.pdf

1、顆粒物污染亦是液壓油的主要污染物之一。液壓油箱的的主要功能是存儲(chǔ)流體和補(bǔ)充液壓系統(tǒng)操作過(guò)程中所有的體積變化，除此之外液壓油箱提供了各種有利于系統(tǒng)和各類元件的其他功能，其中，最為重要的是確保液壓組件在正常操作下油液中空氣的分離及固體顆粒污染物的沉淀，顆粒物作為液壓油箱中的污染物之一隨油液由泵吸入進(jìn)入液壓系統(tǒng)，由于顆粒污染加速液壓元件的磨損、導(dǎo)致液壓閥的卡滯及系統(tǒng)故障，所以對(duì)于設(shè)計(jì)具有較高顆粒沉降速率的新型液壓油箱對(duì)液壓系統(tǒng)的整體性能及液壓

2、組件的壽命至關(guān)重要。
　　本論文通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算,分析獲得油箱中油液的流動(dòng)狀態(tài)和固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的分布，為新型液壓油箱的設(shè)計(jì)提供研究依據(jù)。研究結(jié)果表明：油箱中的某些循環(huán)區(qū)域會(huì)形成高湍流強(qiáng)度區(qū)域，顯著影響顆粒的運(yùn)動(dòng)。粒徑大的顆粒運(yùn)動(dòng)受到湍流的影響較小，粒徑小的顆粒運(yùn)動(dòng)易受到湍流影響；粒徑小的顆粒與流體之間有較好的跟隨性；顆粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到湍流的影響隨液流速度的增加而增強(qiáng)；另外，通過(guò)對(duì)比分析不同結(jié)構(gòu)油箱中顆粒的沉降特點(diǎn)，在油箱中設(shè)置隔

3、板和擴(kuò)散器能延長(zhǎng)油液的流動(dòng)路徑、穩(wěn)定液流進(jìn)入油箱的狀態(tài)、增加顆粒的停留時(shí)間，提高固體顆粒的去除率。為新型液壓油箱的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　第一章，通過(guò)液壓油箱的概述闡述了固液兩相流仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用；概述了關(guān)于液壓油箱各方面性能提高的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及主要存在的問(wèn)題；對(duì)本論文的研究做了概括和總結(jié)。
　　第二章，對(duì)油箱中顆粒運(yùn)動(dòng)所受力進(jìn)行理論分析，建立液壓油箱的CFD計(jì)算模型，運(yùn)用CFX軟件中的歐拉-拉格朗日模型對(duì)液壓油箱內(nèi)

4、固-液兩相流流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究分析不同粒徑下顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡以及油液的流動(dòng)對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響，提出了提高顆粒沉降的方法。
　　第三章，結(jié)合上章計(jì)算結(jié)果的分析和設(shè)想，提出并建立了幾種不同結(jié)構(gòu)的油箱模型，根據(jù)油液的流動(dòng)狀態(tài)和顆粒物沉積的特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)軌跡，改變油箱的結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的流場(chǎng)分布，同時(shí)對(duì)固體顆粒分布進(jìn)行模擬，設(shè)計(jì)出具有較高顆粒沉降速率的新型液壓油箱。
　　第四章，利用CFX軟件中的歐拉-歐拉模型，計(jì)算固體顆粒物在液壓