壓力補(bǔ)償裝置的流阻分析及穩(wěn)定性研究.pdf

1、壓力補(bǔ)償裝置應(yīng)用于水下液壓系統(tǒng)中，為暴露在海水環(huán)境中的潛器外置液壓回路提供一個(gè)與環(huán)境壓力相當(dāng)且跟隨環(huán)境壓力變化的背壓，防止海水侵入。
　　潛深深度作為潛器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)壓力補(bǔ)償裝置提出了調(diào)壓范圍更大的要求。影響壓力補(bǔ)償裝置調(diào)壓范圍的兩個(gè)關(guān)鍵因素就是流阻和穩(wěn)定性，流阻決定了壓力補(bǔ)償裝置的調(diào)壓下限，穩(wěn)定性影響了壓力補(bǔ)償裝置的調(diào)壓上限。
　　本課題通過(guò)數(shù)學(xué)建模、CFD仿真、AMESim仿真和試驗(yàn)研究，對(duì)壓力補(bǔ)償裝置的流阻和穩(wěn)定

2、性進(jìn)行研究，根據(jù)研究結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降低裝置流阻，提高裝置穩(wěn)定性，從而擴(kuò)大壓力補(bǔ)償裝置的調(diào)壓范圍。主要內(nèi)容如下:
　　第1章，從壓力補(bǔ)償裝置的應(yīng)用環(huán)境和課題的提出背景出發(fā)，對(duì)壓力補(bǔ)償裝置的研究和閥類(lèi)元件的性能研究的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，闡述了本文的研究意義和研究?jī)?nèi)容。
　　第2章，基于研究對(duì)象的工作原理，對(duì)壓力補(bǔ)償裝置在減壓工作狀態(tài)和溢流工作狀態(tài)下分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析，定性地推斷出壓力補(bǔ)償裝置存

3、在開(kāi)啟壓力的原因，和有利于增強(qiáng)裝置輸出壓力穩(wěn)定性的因素。
　　第3章，建立了壓力補(bǔ)償裝置的三維流道模型，選取合適的湍流模型，采用有限元思想進(jìn)行CFD數(shù)值仿真。對(duì)影響壓力補(bǔ)償裝置流阻的結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行分析，得出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。根據(jù)仿真結(jié)果，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，裝置流阻將降低69％。
　　第4章，建立了壓力補(bǔ)償裝置的AMESim模型，進(jìn)行初步仿真得到系統(tǒng)相對(duì)不穩(wěn)定的工況，制定仿真路線(xiàn)。按照仿真路線(xiàn)，對(duì)閥芯摩擦力、控制口動(dòng)態(tài)容腔大小、先導(dǎo)閥中間

4、容腔體積大小、阻尼器大小、主閥彈簧剛度、液動(dòng)力和系統(tǒng)參數(shù)脈動(dòng)對(duì)系統(tǒng)控制穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了仿真研究。
　　第5章，進(jìn)行壓力補(bǔ)償裝置的試驗(yàn)研究，對(duì)前文的研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，得到重要元件的最優(yōu)參數(shù)選擇。優(yōu)化后，額定流量(150L/min)下裝置最小調(diào)定壓力由3.42MPa降低到了0.79MPa，降低77％，其中壓力補(bǔ)償閥的最小調(diào)定壓力僅為0.55MPa;額定系統(tǒng)壓力(12MPa)下裝置調(diào)壓上限由4MPa提高到了5MPa。
　　第6章