基于旋流分離的液壓傳動介質污染物去除技術研究.pdf

1、傳動介質作為液壓系統(tǒng)的血液，在液壓系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用。當前，液壓系統(tǒng)小空間、高效率、高精度、可持續(xù)的要求使傳動介質清潔度問題越來越突出和重要。控制傳動介質的污染不僅對液壓元件和整個系統(tǒng)的工作靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性、適用性和使用壽命起著重要的作用，也對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，減少污染和節(jié)約能源具有重大的意義。
　　本論文將旋轉流分離作為一種在線的液壓傳動介質凈化技術應用于液壓系統(tǒng)中，針對氣體和固體顆粒分離分別設計了氣體型和固體型兩

2、種元件。和抽真空技術相比較，氣體分離元件體積較小，成本低;和油箱靜置除氣相比，氣體分離元件的分離效率較高。固體分離元件可以分離大顆粒減輕過濾器的容納度，延長過濾器的壽命。通過數(shù)值模擬和實驗對旋流分離元件內部的多相流場開展了較為深入的研究。
　　論文的主要內容如下：
　　第一章，緒論。闡述了本課題研究的背景和意義;綜述了旋流分離技術和液壓系統(tǒng)傳動介質凈化技術的研究現(xiàn)狀;概括了本論文的主要研究內容和路線。
　　第二章，旋流

3、分離元件內多相流計算模型的建立和驗證。提出了旋流分離元件的模擬策略;介紹了與模擬策略直接相關的湍流模型和多相流模型，以及數(shù)值求解方法;湍流模型包括RNGk-ε、RSM、LES三種，多相流模型包括VOF和DPM模型;最后對計算結果和實驗結果進行對比驗證，進而確定比較合適的計算模型。
　　第三章，旋流分離元件內三維多相流場的數(shù)值模擬。參照固體分離元件的計算結果確定了氣體分離元件的模擬策略;以氣體去除率EB為主要的評判標準，優(yōu)化了氣體分

4、離元件的結構參數(shù)，得到了其適用的系統(tǒng)流量范圍;分析了其內部的流場，發(fā)現(xiàn)靜壓、切向速度、軸向速度和湍流強度都呈中心對稱分布。靜壓和湍流強度的分布特點都為中心低，外圍高;切向速度峰值包絡面是準自由渦和強制渦的分界面;軸向速度的零速度包絡面是流體介質的分離面。研究了固體分離元件顆粒的運動行為，得到了固體顆粒的分布特征和時間特性，揭示了固體顆粒分離的機制。
　　第四章，旋流分離元件內部氣液兩相流場的實驗研究。運用高速攝像技術、噪聲測量技術