气液耦合激振下的空化泡动力学特性与试验研究

摘要

提出了一种气液耦合激振方式,通过控制气脉冲与液压油形成的通气空化泡产生的空化作用对液压系统内部污染物进行分散与剥离。建立了波动发生器作用下的通气空化泡动力学方程,数值模拟了激励气压对气泡空化过程的影响,揭示了通气空化泡发生、生长和破灭的动力学过程。通过ANSYS Fluent计算了流场压力及分布云图。开发了气液耦合激振试验系统,采用压力变送器及数据采集卡对流场的激振压力进行采集及滤波处理。试验数据与仿真结果表明:随着通气压力的升高,空化效应增强,气泡空化过程从稳态向瞬态演化,最终使流体激振压力增大。数值模拟与试验结果能较好吻合,表明气液耦合激振下的通气空化泡所产生的气泡空化过程具有可控性,为复杂液压系统的在线不拆卸清洗研究提供参考。