一種基于空化數(shù)的液壓元件空蝕評價方法.pdf

1、空化和空蝕對液壓系統(tǒng)中的液壓泵、液壓閥等元件影響嚴重,是一個長期難以解決的問題。當系統(tǒng)的壓力低于飽和蒸汽壓時,低壓處會產(chǎn)生空泡；空泡能改變流動系統(tǒng)的流場特性,減小流道有效面積,增加流道阻力。在空泡的初生、發(fā)育、潰滅過程中系統(tǒng)將產(chǎn)生高頻噪聲和壓力脈動,空泡潰滅產(chǎn)生的微射流沖擊會造成固體邊壁的剝蝕破壞——空蝕?？瘴g的破壞作用巨大,能嚴重縮短液壓元件的使用壽命。
　　 論文主要利用CFD軟件對Yamaguchi的空蝕實驗進行建模仿真,

2、結(jié)合仿真和實驗結(jié)果,找出參數(shù)評價空蝕。論文主要包括四部分內(nèi)容:(1)對實驗模型的結(jié)構(gòu)尺寸進行參數(shù)化,利用STAR-CD的建模命令建立參數(shù)化六面體網(wǎng)格模型。通過網(wǎng)格數(shù)誤差測試,確定出最適合本文仿真計算的網(wǎng)格數(shù)及其建模參數(shù)。(2)分析仿真計算的結(jié)果,提出發(fā)生空蝕的假設:①速度保護:試件表面壓力低,流體速度快,氣泡從試件表面快速通過,氣泡在試件表面破裂的數(shù)量少,腐蝕輕。②壓力保護:試件表面壓力高,流體速度低,大量氣泡在離試件表面較遠處破裂,氣

3、泡沖不進試件表面,氣泡在試件表面破裂數(shù)量少,腐蝕輕。③空蝕破壞:試件表面壓力不夠高,壓力保護不足,速度不夠快,速度保護不足；大量氣泡在試件表面破裂,腐蝕嚴重。(3)根據(jù)假設找到用空化數(shù)σ評價空蝕。對比σ分布圖和實驗中空蝕量的關系,得出σ的分布圖能比較準確的預測空蝕的位置和程度。對比σ分布圖和實驗中試件空蝕圖片的關系,發(fā)現(xiàn)σ分布圖預測的試件上空蝕的位置和嚴重程度與實驗給出的試件空蝕圖片一致。(4)對Yamaguchi的另一個空蝕實驗進行建