压力脉动衰减器的数学模型仿真及CFD流体解析

摘要

随着液压系统小型化、轻量化的要求,必然使压力往高压方向发展,而高压系统所带来的振动噪声就严重制约了其应用,为此,为了减小泵的噪声和振动,除了对泵本身进行改良外,还大量使用高压出口安装小型衰减器来抑制流量脉动对系统的影响.该文通过对国内外脉动衰减器的发展历史、研究现状的综述,概括了该研究立题的要点.运用集中参数法,建立了压力脉动衰减器的频域的统一模型.在此基础上,运用网络分析的方法,建立了压力脉动衰减器系统以分布参数为基础的传输方程,从而得到系统各点阻抗及压力传递函数的表达式.并分析了阻抗特性与压力传递函数间的关系及影响系统特性的主要因素.首先,通过对脉动衰减器系统消振机理的分析,提出了脉动衰减器实验台方案.接着,通过运用STAR-CD流体分析软件,对脉动衰减器本体进行建模、分析.通过对脉动衰减器模型的CFD瞬态解析,可以得到脉动衰减器内流场的速度分布、压力分布,从而为设计出合理的脉动衰减器提供理论依据.通过对脉动衰减器数学模型的仿真及CFD的流体解析,证明了脉动衰减器,不失为一种工业应用前景十分广阔的新型液压消振装置.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第1章导论

1.1问题的提出

1.2国内外研究综述

第2章脉动衰减器消振机理及回路设计

2.1液压源的特征——冲击及脉动来源的分析

2.2阻抗特性与压力传递函数的进一步讨论

2.3脉动衰减器消振回路设计

2.3脉动衰减器结构设计计算方法

2.5系统网络分析——以分布参数为基础的传输方程

第3章脉动衰减器数学模型的建立

3.1脉动衰减器本体特性的描述

3.2脉动衰减器数学模型的建立

3.2.1数学模型的建立

3.2.2脉动衰减器的工作原理

3.3脉动衰减器特性的计算

第4章CFD的应用基础

4.1紊流理论

4.1.1紊流特性

4.1.2紊流方程

4.2方程的离散和求解方法

4.2.1方程的离散

4.2.2计算方法

4.2.3求解过程

第5章脉动衰减器的流体解析

5.1几何模型

5.2解析假定

5.3瞬态计算建模

5.3.1脉动衰减器CFD模型的建立

5.3.2边界条件

5.3.3脉动衰减器的解析结果分析

5.4 CFD分析方法同频谱分析方法的比较

第6章实验方法及系统构成

6.1实验方法的确定

6.2实验系统的构成

结论

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

参考文献