本文關(guān)鍵詞：純水液壓系統(tǒng)管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程研究

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【摘要】：純水液壓技術(shù)作為一種安全無(wú)污染和綠色環(huán)保的新興技術(shù),隨著人們對(duì)人與自然和諧相處的意識(shí)提高而越來(lái)越受到工程技術(shù)人員的重視。在流體傳動(dòng)領(lǐng)域,當(dāng)管道內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的液體由于閥門(mén)突然關(guān)閉或者泵的突然停轉(zhuǎn),會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)液體壓力突然升高,進(jìn)而產(chǎn)生管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程,在水力傳輸領(lǐng)域常稱之為水擊過(guò)程。瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程以及由此產(chǎn)生的氣穴現(xiàn)象會(huì)對(duì)沿途壓力管線和閥門(mén)造成損害。由于純水與普通液壓油物理性質(zhì)的巨大差異,使得發(fā)生在純水液壓管路中的瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程不同于常見(jiàn)液壓管路中的瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程。本課題計(jì)劃對(duì)純水液壓管路中瞬態(tài)壓力脈動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行仿真與試驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容為:1.根據(jù)流體力學(xué)中的連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程構(gòu)建出純水液壓水平直管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。2.基于MATLAB/Simulink軟件和有限差分法,對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析,得到不同管路位置條件下以及不同初始流速下瞬態(tài)壓力脈動(dòng)的仿真結(jié)果,并利用遺傳算法對(duì)管路動(dòng)態(tài)摩擦項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),使仿真曲線與試驗(yàn)曲線更好吻合。3.設(shè)計(jì)并搭建試驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)JMAG有限元軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的快速關(guān)斷閥進(jìn)行了可行性的理論論證,并確定了試驗(yàn)方案與試驗(yàn)步驟。4.對(duì)不同初始條件下的純水液壓瞬態(tài)壓力脈動(dòng)情況進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,得到壓力脈動(dòng)波形與高速攝像機(jī)拍攝得到的氣穴產(chǎn)生與破滅圖像并進(jìn)行相關(guān)分析解釋。建立存在氣穴條件下的瞬態(tài)壓力脈動(dòng)仿真模型并將仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下:利用遺傳算法對(duì)動(dòng)態(tài)摩擦項(xiàng)因數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),通過(guò)對(duì)比仿真曲線和試驗(yàn)曲線來(lái)確定適應(yīng)度函數(shù),取得了較為良好的效果;設(shè)計(jì)了電磁鐵式快速關(guān)斷閥為試驗(yàn)的開(kāi)展提供了便利,并通過(guò)利用JMAG有限元電磁仿真軟件對(duì)其性能進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果和實(shí)際測(cè)試結(jié)果都驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：瞬態(tài)壓力脈動(dòng)過(guò)程 純水液壓 氣穴 MATLAB/Simulink JMAG
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137
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本文編號(hào)：658443