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非绝热单孔容腔瞬态响应的零维建模 被引量:6
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作者 丁水汀 于航 邱天 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期215-222,共8页
针对换热情况下理想绝热单孔容腔模型瞬态响应预测误差大的现状,提出一种考虑换热对容腔瞬态响应影响的非绝热单孔容腔零维瞬态建模方法。通过研究影响气体与容腔壁面换热的因素,采用量纲分析推导了与换热相关的特征数方程,利用CFD数值... 针对换热情况下理想绝热单孔容腔模型瞬态响应预测误差大的现状,提出一种考虑换热对容腔瞬态响应影响的非绝热单孔容腔零维瞬态建模方法。通过研究影响气体与容腔壁面换热的因素,采用量纲分析推导了与换热相关的特征数方程,利用CFD数值模拟确定特征数方程的具体函数形式,显示表达了绝热单孔容腔模型未考虑的换热项,建立了非绝热单孔容腔零维瞬态模型。通过与数值模拟进行对比分析,结果表明:非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟计算的压力和温度的响应规律吻合很好,最大相对误差不超过0.8%,验证了模型的准确性和建模方法的可行性;绝热单孔容腔零维瞬态模型计算结果较CFD数值模拟结果的最大相对误差达6%,表明非绝热模型较绝热模型能够更精确地反映容腔真实响应规律。此外,非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟相比,在1%的精度水平下,降低了3个维度,也大幅降低了单孔容腔瞬态响应模拟的计算量,可以有效地支撑航空发动机空气系统中的容腔高精度建模。 展开更多
关键词 非绝热 瞬态响应 零维模型 换热
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静子容腔泄漏对某压气机性能影响的数值研究 被引量:5
2
作者 陈美宁 谢伟亮 王红涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2543-2549,共7页
利用全三维数值模拟方法研究了压气机静子容腔泄漏流动对压气机性能以及流场的影响,研究表明静子容腔泄漏流动不仅导致压气机效率和压比降低,而且使得压气机提前失速,稳定裕度下降5.19%.详细流场分析显示静子容腔泄漏流动对上游叶片排... 利用全三维数值模拟方法研究了压气机静子容腔泄漏流动对压气机性能以及流场的影响,研究表明静子容腔泄漏流动不仅导致压气机效率和压比降低,而且使得压气机提前失速,稳定裕度下降5.19%.详细流场分析显示静子容腔泄漏流动对上游叶片排流动影响较小,但对本级静子以及后面叶片排根部流场的影响明显,静子容腔泄漏流动还改变了压气机失速的原因:静子容腔泄漏流动导致第1级静子根部尾缘发生流动分离,使得第2级转子根部攻角过大,整个叶背发生流动分离,引起压气机提前失速. 展开更多
关键词 压气机 静子 泄漏流动 稳定裕度
原文传递
非对称喷嘴挡板式电液伺服阀特性分析 被引量:5
3
作者 訚耀保 孟伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期957-960,970,共5页
分析了一种新型非对称喷嘴挡板式电液伺服阀的结构和特性。该阀在两喷嘴容腔处设置一对阻尼节流器,得到了喷嘴容腔和负载压力特性、零位压力特性,以及力矩马达驱动力和刚度设计方法。理论和试验结果表明:内置阻尼节流器的电液伺服阀喷... 分析了一种新型非对称喷嘴挡板式电液伺服阀的结构和特性。该阀在两喷嘴容腔处设置一对阻尼节流器,得到了喷嘴容腔和负载压力特性、零位压力特性,以及力矩马达驱动力和刚度设计方法。理论和试验结果表明:内置阻尼节流器的电液伺服阀喷嘴容腔的零位压力小于供油压力的50%,负载容腔的零位压力大于供油压力的50%;液阻系数不对称时,负载压力曲线不对称,其交点偏离中位;为提高零位时负载压力的线性度,液阻系数的取值宜在1.5至2.5之间。 展开更多
关键词 非对称喷嘴挡板 电液伺服阀 节流器 压力特性
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移动插板容腔对发动机压力畸变流场的影响 被引量:5
4
作者 彭生红 钟华贵 +3 位作者 吴锋 田应维 李腾 邝文 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2242-2247,共6页
基于移动插板容腔对发动机进气压力畸变流场影响,获取了移动插板容腔对小进口直径发动机流场扰动特性。通过发现问题、分析问题、数值模拟、改进设计与试验验证等技术过程,证明了移动插板容腔降低了进气压力畸变流场强度,其影响范围为... 基于移动插板容腔对发动机进气压力畸变流场影响,获取了移动插板容腔对小进口直径发动机流场扰动特性。通过发现问题、分析问题、数值模拟、改进设计与试验验证等技术过程,证明了移动插板容腔降低了进气压力畸变流场强度,其影响范围为进口直径小于200mm的发动机,且为避免移动插板容腔对发动机进口气流流场的扰动,设计压力畸变装置时应采取相应措施减小插板容腔体积。 展开更多
关键词 移动插板 压力畸变 流场 扰动
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不同来流附面层厚度下容腔泄漏流对围带式静叶性能影响 被引量:1
5
作者 孔晓治 黄天硕 +2 位作者 刘育心 王成泽 陆华伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期184-196,共13页
基于验证的数值模拟方法,针对带容腔结构的围带式静叶,研究了容腔泄漏流对其性能的影响以及容腔泄漏流与主流的相互干涉作用。在不同的来流附面层厚度下,探讨了叶栅二次流运动和角区分离发展情况,并通过总压损失系数和熵增系数对性能变... 基于验证的数值模拟方法,针对带容腔结构的围带式静叶,研究了容腔泄漏流对其性能的影响以及容腔泄漏流与主流的相互干涉作用。在不同的来流附面层厚度下,探讨了叶栅二次流运动和角区分离发展情况,并通过总压损失系数和熵增系数对性能变化进行评判。结果表明:附面层厚度的增加使无容腔扩压叶栅总压损失系数和熵增损失系数增加。容腔泄漏流使叶片前缘出现容腔泄漏涡,并对通道涡的发展和集中脱落涡的大小产生影响;同时容腔泄漏流加强了叶栅通道内的三维流动效应,削弱了近端壁面流体的横向偏转;随着附面层增厚,带容腔的扩压叶栅的总压损失系数和熵增损失系数变化程度不明显。 展开更多
关键词 围带式静叶 泄漏流 角区分离 附面层
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大过载真空传感器结构优化设计 被引量:4
6
作者 王铁玲 刘宝伟 +3 位作者 吕颖 陈宝成 马莎 浦龙 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第6期102-104,108,共4页
针对大过载(700~800倍)使得真空传感器的电容薄膜电极发生塑性变形,导致传感器失效的问题,根据动量定理,在真空传感器的气体输入端增设阻尼管及一定体积的容腔,延缓气团冲击电容薄膜电极的时间,达到保护电容薄膜电极的目的。通过有限... 针对大过载(700~800倍)使得真空传感器的电容薄膜电极发生塑性变形,导致传感器失效的问题,根据动量定理,在真空传感器的气体输入端增设阻尼管及一定体积的容腔,延缓气团冲击电容薄膜电极的时间,达到保护电容薄膜电极的目的。通过有限元仿真分析,初步确定阻尼片的排列方式及阻尼孔的分布,并将优化后的真空传感器在真空测试装置中进行模拟试验,验证结构优化的有效性,并得到阻尼片的最优排列及与之匹配的容腔体积。 展开更多
关键词 式传感器 结构优化 有限元仿真 阻尼管
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高速电主轴注液式一体化平衡终端优化设计与实验研究 被引量:4
7
作者 运侠伦 袁世珏 +2 位作者 梅雪松 姜歌东 王晨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期26-33,共8页
注液式在线动平衡是超高速电主轴的主要在线平衡方式之一,为了解决传统的注液式在线平衡终端容腔设计精度不高造成的平衡精度损失问题,计入高速旋转状态下平衡终端容腔内的油气复杂流动状态的影响,建立4种不同截面形状的容腔分析模型,利... 注液式在线动平衡是超高速电主轴的主要在线平衡方式之一,为了解决传统的注液式在线平衡终端容腔设计精度不高造成的平衡精度损失问题,计入高速旋转状态下平衡终端容腔内的油气复杂流动状态的影响,建立4种不同截面形状的容腔分析模型,利用FLUENT流体仿真分析手段基于VOF方法实现对平衡终端容腔内流体的三维数值模拟,研究了不同质量液体在不同转速条件下四种容腔内部流体的湍流情况、容腔内液体分布状态以及容腔外壁的合成压力,研究表明:90F形状容腔为最佳截面形状容腔。在充分考虑平衡终端极限运转条件下(最高转速和容腔充满液体),建立容腔外壁的有限元分析模型,实现平衡终端容腔的参数优化,应用3D打印技术制造优化后的平衡终端,在超高速铣削电主轴实验台上进行在线动平衡实验验证。实验结果表明:平衡前后工频幅值下降幅度均超过90%,平衡性能有效提升。 展开更多
关键词 高速电主轴 在线平衡 平衡终端 流体仿真
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考虑热传递的真空容腔压力响应研究 被引量:3
8
作者 郭钟华 李小宁 香川利春 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期74-78,共5页
针对气动真空系统中容腔的压力响应,以往的经验方法没有研究温度变化带来的影响。而在真空发生器回路的容腔抽吸过程中,容腔内空气温度的变化会对压力响应曲线产生影响。本文围绕真空发生器回路和具有一定容积的抽吸容器,改进经验方法,... 针对气动真空系统中容腔的压力响应,以往的经验方法没有研究温度变化带来的影响。而在真空发生器回路的容腔抽吸过程中,容腔内空气温度的变化会对压力响应曲线产生影响。本文围绕真空发生器回路和具有一定容积的抽吸容器,改进经验方法,建立了考虑热传递的真空抽吸模型。为了研究真空抽吸过程中传热系数,使用间接测量法("停止法")测得了容腔内温度的变化量,得出了无量纲努塞尔数随抽吸时间的变化曲线。以等温容器抽吸法获得的真空发生器流量特性为基础,使用定努塞尔数传热模型对真空容腔压力响应进行了仿真。通过比较仿真和实验结果可知,考虑热传递的真空容腔压力响应模型能较好地表示真空容腔内压力的变化。 展开更多
关键词 气动真空系统 压力响应 传热系数
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半球摇摆转子泵的结构原理及应用 被引量:2
9
作者 崔平正 《流体机械》 CSCD 北大核心 1999年第4期40-43,共4页
介绍了半球摇摆转子泵的结构原理,以及在油田采油现场的使用情况,并与整球转子泵进行了结构性能对比。
关键词 半球摇摆 整球 转子泵 结构原理
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单孔容腔瞬态充气换热的理论分析方法 被引量:2
10
作者 丁水汀 于航 +2 位作者 邱天 单晓明 贺宜红 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期101-109,共9页
换热对于容腔瞬态响应过程有显著影响,而目前缺乏分析容腔瞬态过程换热的通用方法,导致容腔瞬态响应模拟精度较差。针对这一现状,基于自由射流、冲击射流及外掠平板换热理论,提出了一种模拟非绝热单孔容腔瞬态充气过程换热的理论方法。... 换热对于容腔瞬态响应过程有显著影响,而目前缺乏分析容腔瞬态过程换热的通用方法,导致容腔瞬态响应模拟精度较差。针对这一现状,基于自由射流、冲击射流及外掠平板换热理论,提出了一种模拟非绝热单孔容腔瞬态充气过程换热的理论方法。应用该方法模拟了容腔压力和温度的瞬态响应过程,并与试验数据进行了对比。结果表明:该理论方法的模拟结果与试验数据吻合很好,压力最大相对误差不超过3%,温度最大相对误差不超过1%,验证了理论方法的可行性和准确性。而绝热模型的模拟结果与试验数据相比,压力和温度的最大相对误差分别可达12%和14%,等温模型的压力和温度的最大相对误差分别可达6%和7%,说明理论方法显著提高了容腔瞬态响应模拟精度。同时,理论分析方法不仅具有较强的通用性,还能够极大地降低分析容腔瞬态换热的成本,可以有效支撑空气系统非绝热容腔元件建模。 展开更多
关键词 瞬态响应 充气过程 换热 理论分析
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轴流压气机静子容腔对性能影响的全三维数值模拟 被引量:2
11
作者 夏天 程荣辉 陈仰军 《燃气涡轮试验与研究》 2011年第3期16-19,共4页
鉴于轴流压气机静子根部容腔对压气机性能影响显著,本文利用CFD数值模拟手段,以某小流量多级轴流压气机第一级为研究对象,详细分析了该压气机第一级带静子容腔与不带静子容腔模型中的三维流动情况。结果显示,静子容腔叶根间隙泄漏流会... 鉴于轴流压气机静子根部容腔对压气机性能影响显著,本文利用CFD数值模拟手段,以某小流量多级轴流压气机第一级为研究对象,详细分析了该压气机第一级带静子容腔与不带静子容腔模型中的三维流动情况。结果显示,静子容腔叶根间隙泄漏流会造成静子叶根附近的流动发生明显变化,效率下降,级稳定工作范围变窄。 展开更多
关键词 轴流压气机 篦齿 泄漏 数值模拟
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静子内环结构对压气机部件性能影响研究 被引量:1
12
作者 冯凯凯 查小晖 《航空精密制造技术》 2022年第5期24-27,47,共5页
以某压气机为研究对象,对静子内环结构和整个压气机部件的流动进行了数值模拟计算。研究结果表明:在静子内环处篦齿间隙给定为设计间隙的状态下,组合压气机设计点流量、设计点效率、设计转速峰值效率、喘点压比都有所降低,且随着静子内... 以某压气机为研究对象,对静子内环结构和整个压气机部件的流动进行了数值模拟计算。研究结果表明:在静子内环处篦齿间隙给定为设计间隙的状态下,组合压气机设计点流量、设计点效率、设计转速峰值效率、喘点压比都有所降低,且随着静子内环处篦齿间隙变大,组合压气机气动性能下降幅度进一步增加;另外除了篦齿间隙的影响外,内环的容腔结构也会造成压气机部件性能的损失;内环环腔与压气机流道之间会形成强烈的二次流,其与静子根部间隙泄漏涡掺混后沿流向和展向扩展,造成流动损失和性能下降。 展开更多
关键词 静子内环 压气机部件 篦齿 二次涡
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水中容腔式压力传感器频响特性的非线性气泡效应分析 被引量:1
13
作者 马斌捷 吴军 +1 位作者 王国庆 侯传涛 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2013年第3期42-49,共8页
根据频响特性试验的状态和测量结果,借用线性模型的层流假设和建模方法,在绝热条件下推导大范围变化压力的非线性气泡效应分析模型,获得与测量曲线一致的计算结果。通过对不同简化条件模型的计算比较,证明影响传感器频响特性分析模型精... 根据频响特性试验的状态和测量结果,借用线性模型的层流假设和建模方法,在绝热条件下推导大范围变化压力的非线性气泡效应分析模型,获得与测量曲线一致的计算结果。通过对不同简化条件模型的计算比较,证明影响传感器频响特性分析模型精度的主要因素是气体刚度的非线性效应,压力导数平方项是次要影响因素,液柱长度变化的影响较小。传感器的比刚度决定了液体脉冲压力测量的频响范围,两者不存在线性相关性。气泡效应模型的粘性系数和容腔体积需要根据试验结果进行修正,以计及液体的淤积和表面张力效应,并将流场的紊流效应和不均匀性体现在参数变化中。本模型在不计膜片影响时可用于气体动态压力响应分析。 展开更多
关键词 脉冲压力 频响特性 气泡效应 非线性 绝热过程
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喷嘴挡板式三通气动阀控缸特性分析 被引量:1
14
作者 訚耀保 李磊 +1 位作者 原佳阳 郭生荣 《飞控与探测》 2018年第2期44-48,共5页
喷嘴挡板式三通气动阀控不对称缸常用于航空发动机起动系统的引气控制。在分析由固定节流孔、喷嘴挡板可变节流孔和容腔组成的喷嘴挡板式气动三通阀原理的基础上,建立了气动三通阀控不对称缸差动系统的数学模型,得到了气源、控制阀与气... 喷嘴挡板式三通气动阀控不对称缸常用于航空发动机起动系统的引气控制。在分析由固定节流孔、喷嘴挡板可变节流孔和容腔组成的喷嘴挡板式气动三通阀原理的基础上,建立了气动三通阀控不对称缸差动系统的数学模型,得到了气源、控制阀与气缸结构参数对三通阀控缸静、动态特性的影响规律。研究发现,通过增大空气填充速率和减少空气需求,可以提高喷嘴挡板式三通气动阀控缸的响应速度,例如增大喷嘴挡板式气动三通阀的固定节流孔直径、减小活塞有效面积、提高供气压力等;理论分析结果与实践结果一致。 展开更多
关键词 三通气动阀控缸 喷嘴挡板式 固定节流孔 可变节流孔
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塑料薄膜的红外加热装置
15
《橡塑技术与装备》 CAS 2016年第24期99-100,共2页
本实用新型涉及塑料薄膜生产装置的技术领域,公开塑料薄膜的红外加热装置,包括烘箱以及若干个红外加热管,烘箱包括上箱体以及上端开口的下箱体,上箱体与下箱体通过铰链连接,上箱体以及下箱体之间围合形成容腔,若干个红外线加热管间隔布... 本实用新型涉及塑料薄膜生产装置的技术领域,公开塑料薄膜的红外加热装置,包括烘箱以及若干个红外加热管,烘箱包括上箱体以及上端开口的下箱体,上箱体与下箱体通过铰链连接,上箱体以及下箱体之间围合形成容腔,若干个红外线加热管间隔布置在上箱体内,下箱体的两个侧端分别对应设有供塑料薄膜穿过的人口以及出口,入口以及出口分别与容腔连通,通过设置烘箱,在烘箱内设置若干个红外线加热管,拉伸后的塑料薄膜从下箱体侧面入口进入容腔内,从侧面的出口穿出,通过红外线加热管加热处理,达到消除应力的效果,提高塑料薄膜的产品性能(申请专利号:CN201620315847.3)。 展开更多
关键词 红外加热 下箱体 铰链连接 间隔布置 实用新型 红外线加热 消除应力 产品性能 专利号
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随机误差对容腔瞬态换热试验影响分析及抑制
16
作者 丁水汀 邓长春 +3 位作者 邱天 李江涵 单晓明 贺宜红 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1451-1458,共8页
针对容腔瞬态换热试验中测试数据的随机误差被数据处理的差分过程放大的问题,定量分析了随机测试误差对换热特性的影响,并提出抑制方法。结果表明:容腔内壁面对流换热特性误差对瞬态温度随机误差最为敏感,导致换热特性试验结果不确定度... 针对容腔瞬态换热试验中测试数据的随机误差被数据处理的差分过程放大的问题,定量分析了随机测试误差对换热特性的影响,并提出抑制方法。结果表明:容腔内壁面对流换热特性误差对瞬态温度随机误差最为敏感,导致换热特性试验结果不确定度高。将改进经验模态分解(EMD)算法应用于数据差分处理过程中可以有效抑制测试随机误差对换热特性的影响。在容腔充气过程中,采用误差抑制方法后,容腔壁面换热特性的最大误差从129.07%降到63.62%,时均误差从25.24%降到8.12%。 展开更多
关键词 空气系统 随机误差 误差分析 经验模态分解
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考虑封严容腔的涡轮非轴对称端壁优化目标研究
17
作者 潘贤德 吕剑波 《现代制造技术与装备》 2018年第4期51-55,共5页
基于自主开发的非轴对称端壁优化设计平台,在某高负荷低压涡轮环形叶栅上开展了非轴对称端壁设计,分别以总压损失、SKEH以及两者的组合参数为优化目标对不同的目标函数进行研究,计算时考虑下端壁封严容腔的影响。研究结果表明,封严容腔... 基于自主开发的非轴对称端壁优化设计平台,在某高负荷低压涡轮环形叶栅上开展了非轴对称端壁设计,分别以总压损失、SKEH以及两者的组合参数为优化目标对不同的目标函数进行研究,计算时考虑下端壁封严容腔的影响。研究结果表明,封严容腔对端区二次流发展有重要影响,端壁造型能优化封严冷气出流方向和出流特征,从而抑制通道涡发展,因此在非轴对称端壁设计时要考虑容腔效应;单独采用SKEH为优化目标时,优化集中在降低二次动能上,遏制了封严出流漩涡的形成,不能有效抑制马蹄涡压力面分支的生成和发展。 展开更多
关键词 涡轮 非轴对称 端壁 设计方法
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现代气动技术理论与实践 第二讲:固定容腔的充放气 被引量:29
18
作者 蔡茂林 《液压气动与密封》 2007年第3期43-47,共5页
关键词 充放气过程 气动技术 气动系统 活塞运动 压缩空气 时间变化
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一种容腔效应标定技术及其在高频响动态探针中的应用 被引量:14
19
作者 李继超 王偲臣 +2 位作者 林峰 聂超群 Shoen M P 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2749-2756,共8页
介绍一种容腔效应标定方法,以理论模型推导与实验验证相结合的方式,完成了对高频响动态探针的动态标定,并通过ARMAX(自动回归滑动平均)模型辨识得到了容腔的传递函数.结果表明该方法简单可行,能够很好地通过探针的动态响应信号来确定探... 介绍一种容腔效应标定方法,以理论模型推导与实验验证相结合的方式,完成了对高频响动态探针的动态标定,并通过ARMAX(自动回归滑动平均)模型辨识得到了容腔的传递函数.结果表明该方法简单可行,能够很好地通过探针的动态响应信号来确定探针容腔的传递函数,从而确定测量信号和真实信号之间的关系,对今后考虑容腔效应的动态标定提供了参考. 展开更多
关键词 高频响动态探针 效应 阶跃响应 ARMAX(自动回归滑动平均) 模型辨识
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高压容腔的卸压过程分析 被引量:10
20
作者 刘新 姚平喜 《液压气动与密封》 2011年第5期29-31,58,共4页
大吨位的锻压机械在进行压力加工后,其液压缸和部分管道会贮存大量的高压液体,回程时如释放不当,会造成系统振动、噪声。针对高压容腔卸压时存在的问题,通过对阀口卸压过程的分析以及对卸压过程中产生冲击、振动和噪声的原因的分析,通... 大吨位的锻压机械在进行压力加工后,其液压缸和部分管道会贮存大量的高压液体,回程时如释放不当,会造成系统振动、噪声。针对高压容腔卸压时存在的问题,通过对阀口卸压过程的分析以及对卸压过程中产生冲击、振动和噪声的原因的分析,通过控制卸压过程的动量变化量,可以有效控制卸压过程中的振动与冲击。论文得出一个比较合理的卸压过程对应的节流阀口的面积与腔体压力的关系,为高压容腔快速、无冲击卸压提供了依据。 展开更多
关键词 高压 动量变化 无冲击卸压
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