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喷嘴结构参数对射流流场影响的仿真与研究 被引量：16
1
作者 李震 刘新泰 张玉宝 《煤矿机械》 北大核心 2012年第1期63-65,共3页
基于Fluent软件平台,在边界条件及初始条件不变的情况下,用单因素法研究影响锥直形喷嘴射流流场的因素。由仿真结果可知:收缩角、长径比、收缩段长度以及喷嘴的直径都对射流的流场有重要影响。
关键词 高压水射流 锥直形喷嘴 仿真 结构参数
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基于Fluent自振空化喷嘴内流场的数值模拟 被引量：12
2
作者 陈林 雷玉勇 +1 位作者 郭宗环 王永韦 《机床与液压》 北大核心 2013年第11期154-157,共4页
根据Fluent流体仿真软件和风琴管形空化喷嘴内流场的特点,基于流体力学基本理论,对不同结构的风琴管形空化喷嘴进行了仿真研究。通过数值模拟计算,得到了各个风琴管形空化喷嘴的出口速度值、压力分布图和速度分布图等。模拟结果表明,在... 根据Fluent流体仿真软件和风琴管形空化喷嘴内流场的特点,基于流体力学基本理论,对不同结构的风琴管形空化喷嘴进行了仿真研究。通过数值模拟计算,得到了各个风琴管形空化喷嘴的出口速度值、压力分布图和速度分布图等。模拟结果表明,在空化喷嘴的圆柱段存在速度最大值,射流进入圆柱段后产生了明显的负压区,当压力低于液体的饱和蒸气压力时,空化气泡产生。在特定的参数下(喷嘴入口直径Ds=8 mm,谐振腔直径D=4 mm,圆柱段直径d=1.5mm,扩展段长度s1=8 mm),谐振腔长度L=5.2 mm,扩展角α=60°,圆柱段长度s=3 mm时,喷嘴内部有较强的漩涡,有利于射流形成大结构的涡环流,增强空化作用。 展开更多
关键词 风琴管形 空化水喷嘴 数值模拟 涡环流
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前混合水射流喷丸喷嘴内流数值模拟 被引量：4
3
作者 董星 郝婷婷 +1 位作者 陈少云 段雄 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2010年第3期175-179,共5页
为研究弹丸在前混合水射流喷丸喷嘴内的运动特性,应用FLUENT软件对前混合水射流出口带圆柱段和扩散段的圆锥收敛形喷嘴内液固湍流进行了数值模拟。控制方程为连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用k-ε模型,离散相采... 为研究弹丸在前混合水射流喷丸喷嘴内的运动特性,应用FLUENT软件对前混合水射流出口带圆柱段和扩散段的圆锥收敛形喷嘴内液固湍流进行了数值模拟。控制方程为连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用k-ε模型,离散相采用拉格朗日模型。分析了喷嘴出口圆柱段长度、圆锥收敛角和出口扩散段对内流特性的影响。结果表明,出口圆柱段长度为30 mm、圆锥收敛角为13°时,连续相可以获得最大的轴向速度,且离散相的加速效果也最佳;出口带扩散段的喷嘴使得连续相和离散相的出口速度均会下降,但会增大喷丸的覆盖率,提高喷丸工作效率。 展开更多
关键词 水射流 喷丸 喷嘴 数值模拟
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前混合水射流喷丸强化喷嘴流场的数值模拟 被引量：3
4
作者 董星 张贺明 +1 位作者 刘文 常禄 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2015年第4期399-404,共6页
为研究前混合水射流喷丸强化喷嘴流场流动特性,应用FLUENT软件对喷嘴流场进行数值模拟。根据射流的流动特性,数值模拟中多相流动采用欧拉模型,湍流涡黏模型采用标准k-ε模型,分析了水和弹丸流场轴心速度和轴心动压强的变化规律及不同喷... 为研究前混合水射流喷丸强化喷嘴流场流动特性,应用FLUENT软件对喷嘴流场进行数值模拟。根据射流的流动特性,数值模拟中多相流动采用欧拉模型,湍流涡黏模型采用标准k-ε模型,分析了水和弹丸流场轴心速度和轴心动压强的变化规律及不同喷丸压力、收敛角和弹丸浓度对喷嘴流场的影响规律。研究表明:前混合水射流的水流场和弹丸流场轴心速度存在速度滑移,水流场的轴心速度大于弹丸流场的轴心速度,而弹丸流场的轴心动压强明显大于水流场的轴心动压强;且水流场和弹丸流场的轴心速度和轴心动压强均随着喷丸压力的增加而增大、随着喷嘴圆锥收敛角和弹丸浓度的增加而减小,在13°圆锥收敛角时喷嘴的性能最好。 展开更多
关键词 水射流 喷丸强化 喷嘴 流场 数值模拟
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双腔室自振脉冲喷嘴数值分析与实验研究 被引量：10
5
作者 邓嵘 李向东 丰波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1816-1822,共7页
基于水声学原理和瞬变流理论,并结合标准的κ-ε模型,以双腔室自振脉冲喷嘴为研究对象,通过改变第二级腔室结构,应用FLUENT软件对该喷嘴进行内外流场数值模拟,得到了打击力最强的腔室结构,并将其与单腔室自振脉冲喷嘴打击力进行对比。... 基于水声学原理和瞬变流理论,并结合标准的κ-ε模型,以双腔室自振脉冲喷嘴为研究对象,通过改变第二级腔室结构,应用FLUENT软件对该喷嘴进行内外流场数值模拟,得到了打击力最强的腔室结构,并将其与单腔室自振脉冲喷嘴打击力进行对比。研究结果表明,存在最佳腔长、腔径和下游碰撞壁形状时该喷嘴打击力最大且双腔室自振脉冲喷嘴打击力较单腔室大13.2%。构建实验装置进行冲蚀实验,通过分析不同结构的喷嘴对岩石的冲蚀规律以及统计冲蚀体积和深度。结果表明,冲蚀实验的喷嘴最佳结构与数值模拟相一致,与单腔的Helmholtz自激振荡喷嘴相比冲蚀体积和冲蚀深度提高了14.5%和12.6%。 展开更多
关键词 自激振荡 喷嘴 双腔室 数值模拟 FLUENT
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自激脉冲空化水射流空泡云特性试验研究
6
作者 董星 李雪堂 +1 位作者 王涛 陈吉烽 《黑龙江科技大学学报》 2025年第1期78-83,共6页
空泡云是表征空化水射流空化性能的重要方法之一。基于风琴管谐振原理和剪切流空化机制设计的自激脉冲空化喷嘴,分析其形成的空化水射流空泡云特性,采用可视化试验方法研究了自激脉冲空化水射流空泡云的动态特性。应用高速摄像技术拍摄... 空泡云是表征空化水射流空化性能的重要方法之一。基于风琴管谐振原理和剪切流空化机制设计的自激脉冲空化喷嘴,分析其形成的空化水射流空泡云特性,采用可视化试验方法研究了自激脉冲空化水射流空泡云的动态特性。应用高速摄像技术拍摄淹没状态不同入口压力下自激脉冲空化水射流空泡云随时间的变化图像,利用原始图像、灰度图和FDM图分析了空泡云的初生、发展、脱落和溃灭的动态演化过程。结果表明,在淹没状态下空化水射流空泡云宏观形态良好,空泡云集中溃灭靶距范围、空化周期、空泡云的最大宽度与最大长度均随着入口压力的增加呈不同程度的增大,射流的集束性更好,有效射程更远,可以满足对靶体的高频冲击施载要求。 展开更多
关键词 自激脉冲 空化水射流 高速摄像 空泡云 图像分析
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欧拉模型的后混合水射流喷丸喷头内流数值模拟 被引量：5
7
作者 董星 杨威 李光煜 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2014年第2期206-210,共5页
为研究后混合水射流喷丸喷头内部两相流的运动规律,采用FLUENT软件对其内部液固两相流场进行数值模拟。根据其流动特性,数学模型采用欧拉模型,湍流模型采用标准的k-ε模型,并将固体相看作拟流体,分析喷丸压力和靶距对轴向速度和轴向动... 为研究后混合水射流喷丸喷头内部两相流的运动规律,采用FLUENT软件对其内部液固两相流场进行数值模拟。根据其流动特性,数学模型采用欧拉模型,湍流模型采用标准的k-ε模型,并将固体相看作拟流体,分析喷丸压力和靶距对轴向速度和轴向动压强的影响。结果表明:喷头内的轴向速度和轴向动压强的变化规律是相似的,并且在相同的喷丸条件下,水流场的轴向速度大于弹丸流场的轴向速度,水流场的轴向动压强小于弹丸流场的轴向动压强。当喷丸压力为10MPa、靶距为55 mm时,水流场和弹丸流场在弹丸喷嘴出口处的轴向速度分别为63.3和56.9 m/s,水流场和弹丸流场在弹丸喷嘴出口处的轴向动压强分别为1.97和3.94 MPa。 展开更多
关键词 液固两相流 欧拉模型 后混合水射流 数值模拟
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矿用自卸车流量放大器AMESim建模与特性研究 被引量：4
8
作者 杨务滋 王昌平 +1 位作者 黄亚光 金斌 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2013年第2期287-291,共5页
以300t矿用自卸车全液压转向系统中采用的流量放大器为研究对象,为了研究其压力特性和流量放大特性及进一步研发同类产品,在矿用自卸车流量放大器的原理基础上,利用AMESim仿真平台建立自卸车流量放大器的动力学模型.设置模型中的主要参... 以300t矿用自卸车全液压转向系统中采用的流量放大器为研究对象,为了研究其压力特性和流量放大特性及进一步研发同类产品,在矿用自卸车流量放大器的原理基础上,利用AMESim仿真平台建立自卸车流量放大器的动力学模型.设置模型中的主要参数,对流量放大器的动力学特性进行仿真研究.研究发现:流量放大器响应特性好,在阶跃转向流量35L/min时,响应时间约为0.16s;流量放大器的放大特性好,在较长时间内成线性变化,放大倍数基本稳定在8倍;流量放大器的入口压力随负载变化而变化,但其放大流量随入口压力的变化很小,可见流量放大器的压力稳定性好. 展开更多
关键词 流量放大器 AMESim建模 仿真分析 自卸车
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后混合水射流喷丸喷头外流连续相数值模拟 被引量：3
9
作者 董星 任树栋 +1 位作者 孙剑峰 李德玉 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2011年第3期206-209,共4页
为研究后混合水射流喷丸喷头外流场的运动特性,应用FLUENT软件对后混合水射流喷丸喷头外流场连续相进行了数值模拟。根据射流的湍动特性,连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用标准k-ε模型。分析喷丸压力和靶距对外... 为研究后混合水射流喷丸喷头外流场的运动特性,应用FLUENT软件对后混合水射流喷丸喷头外流场连续相进行了数值模拟。根据射流的湍动特性,连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用标准k-ε模型。分析喷丸压力和靶距对外流连续相轴向速度和轴向动压强的影响。结果表明,外流连续相水的轴向速度和轴向动压强具有显著对称性,最大轴向速度和轴向动压强均出现在射流轴线上。其值随喷丸压力的增加而增大,随喷丸靶距的增加而减小。当喷丸压力为350 MPa、喷丸靶距为50 mm时,最大轴向速度为22.0 m/s,最大轴向动压强为0.24 MPa。该研究为外流离散相弹丸运动状态的分析奠定了基础。 展开更多
关键词 水射流 喷丸 外流场 数值模拟
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后混合水射流扇形混合喷嘴的设计与流场数值模拟 被引量：3
10
作者 董星 孔存阳 +1 位作者 常禄 郭睿智 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2017年第2期159-164,共6页
为了提高后混合水射流表面处理工作效率,在切割用后混合水射流喷头基础上设计出具有扇形混合喷嘴结构的后混合水射流喷头,应用Fluent软件对喷头液固两相流场进行数值模拟。数值模拟中多相流动采用欧拉模型,湍流涡黏模型采用标准k-ε模型... 为了提高后混合水射流表面处理工作效率,在切割用后混合水射流喷头基础上设计出具有扇形混合喷嘴结构的后混合水射流喷头,应用Fluent软件对喷头液固两相流场进行数值模拟。数值模拟中多相流动采用欧拉模型,湍流涡黏模型采用标准k-ε模型,分析扇形混合喷嘴V形切槽夹角对射流扩散宽度和轴心速度的影响。研究表明:扇形混合喷嘴最佳V形切槽夹角为45°,该夹角时10 mm靶距位置固相粒子流场轴向速度沿切槽方向扩散宽度为15.39 mm,轴心速度为52.70 m/s。 展开更多
关键词 水射流 扇形喷嘴 结构设计 流场 数值模拟
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基于射流原理的液压泵补油装置特性研究 被引量：3
11
作者 邓帆 刘桓龙 +2 位作者 于兰英 柯坚 王国志 《机床与液压》 北大核心 2015年第8期52-53,92,共3页
利用射流补油的方法,不仅能解决液压泵吸油不足的问题,也能将系统中的溢流能量回收利用,在改善泵的性能同时,提高能源的利用率。利用FLUENT对射流补油装置进行仿真计算,研究各相关参数对射流补油装置的影响,得到射流装置的最佳结构参数... 利用射流补油的方法,不仅能解决液压泵吸油不足的问题,也能将系统中的溢流能量回收利用,在改善泵的性能同时,提高能源的利用率。利用FLUENT对射流补油装置进行仿真计算,研究各相关参数对射流补油装置的影响,得到射流装置的最佳结构参数,使其能够拥有较大的引射比。研究结果表明:使用渐缩孔、大压差和小孔边距有利于装置补油。 展开更多
关键词 液压泵 射流 吸油 喷嘴
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用自适应粒子群算法求解自激脉冲喷嘴结构参数模型 被引量：3
12
作者 周利坤 刘宏昭 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1415-1420,共6页
提出了用自适应粒子群优化算法求解自激脉冲喷嘴结构参数模型,以打击力输出最大为优化目标,对其喷嘴结构参数进行优化。通过试验验证了模型和算法的性能,给出了较为精确的模型和边界约束条件。试验结果表明:所建模型是合理的,自适应粒... 提出了用自适应粒子群优化算法求解自激脉冲喷嘴结构参数模型,以打击力输出最大为优化目标,对其喷嘴结构参数进行优化。通过试验验证了模型和算法的性能,给出了较为精确的模型和边界约束条件。试验结果表明:所建模型是合理的,自适应粒子群优化算法求解结果与试验结果能够较好地吻合,解决了自激脉冲喷嘴设计和制造边界条件不易定性表达的问题。 展开更多
关键词 机械设计 自激脉冲喷嘴 结构参数模型 自适应粒子群算法
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基于积分补偿模糊控制的气压控制系统 被引量：2
13
作者 潘海鹏 刘广云 江先志 《轻工机械》 CAS 2023年第3期55-59,共5页
针对电磁阀无法建立精确的数学模型,及存在小信号死区时间的问题,课题组设计了基于STM32单片机的控制系统,提出了一种积分补偿模糊控制算法,将目标气压和实际气压的气压差以及气压差的变化率作为输入,建立模糊控制规则库,将脉冲宽度调制... 针对电磁阀无法建立精确的数学模型,及存在小信号死区时间的问题,课题组设计了基于STM32单片机的控制系统,提出了一种积分补偿模糊控制算法,将目标气压和实际气压的气压差以及气压差的变化率作为输入,建立模糊控制规则库,将脉冲宽度调制(PWM)信号作为输出作用于电磁阀,实现了气压的精准跟踪控制。实际运行结果表明:该方法在气压控制系统中具有控制精度高、鲁棒性好等特点,优于传统的PID控制方法。 展开更多
关键词 气压控制 积分补偿 模糊控制规则库 脉冲宽度调制 STM32F103
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龙门架式力矩马达偏转射流伺服阀前置级流场特性研究
14
作者 张鑫宇 蒋承忠 +3 位作者 黄健康 王朝玖 董越 朱玉川 《机床与液压》 北大核心 2025年第18期159-165,共7页
龙门架式力矩马达偏转射流电液伺服阀衔铁组件谐振时容易引起偏转板-反馈杆的断裂,严重影响飞机液压伺服系统的稳定性。衔铁组件受到前置级瞬态液动力的作用,容易导致衔铁组件谐振产生高频噪声。针对该问题,以龙门架式力矩马达偏转射流... 龙门架式力矩马达偏转射流电液伺服阀衔铁组件谐振时容易引起偏转板-反馈杆的断裂,严重影响飞机液压伺服系统的稳定性。衔铁组件受到前置级瞬态液动力的作用,容易导致衔铁组件谐振产生高频噪声。针对该问题,以龙门架式力矩马达偏转射流伺服阀为研究对象,通过流场仿真揭示前置级流场气穴和漩涡的分布情况,分析前置级流场漩涡的周期性变化,研究偏转板全部受力面的X方向瞬态液动力的幅值和频率;通过模态分析得到衔铁组件的固有频率;通过啸叫噪声频率测量伺服阀啸叫频率。结果表明:当入口压力为8 MPa、出口压力为1.1 MPa时,流场内的气穴现象不明显,气穴不是造成瞬态液动力的主要原因;偏转板X方向的瞬态液动力需要同时考虑偏转板V形槽面和两侧壁面,瞬态液动力频率为3100 Hz;伺服阀前置级漩涡频率与瞬态液动力频率基本相同,说明漩涡的周期性变化引起了前置级瞬态液动力的周期性变化;伺服阀啸叫频率为3504 Hz,衔铁组件第4阶模态频率为3409 Hz,伺服阀在衔铁组件第4阶固有频率处谐振。因此,龙门架式力矩马达偏转射流伺服阀啸叫机制如下:前置级流场在V形槽内和偏转板两侧出现周期性漩涡,引起液动力周期性变化,当瞬态液动力频率与衔铁组件固有频率相近时,衔铁组件发生谐振,导致伺服阀啸叫。 展开更多
关键词 伺服阀 气穴 流场漩涡 瞬态液动力 谐振
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直接驱动舵机用直线力电机的驱动力设计分析 被引量：5
15
作者 徐礼林 《液压与气动》 北大核心 2016年第5期83-86,共4页
文章阐述了直接驱动舵机用直线力电机的工作原理,指出其驱动力可按驱动方向划分类型;从满足阀芯液动力、碎片剪切力的驱动需求角度给出了直线力电机驱动力设计原则,重点分析了对驱动力设计影响较大的碎片剪切力与流体流量、阀口大小之... 文章阐述了直接驱动舵机用直线力电机的工作原理,指出其驱动力可按驱动方向划分类型;从满足阀芯液动力、碎片剪切力的驱动需求角度给出了直线力电机驱动力设计原则,重点分析了对驱动力设计影响较大的碎片剪切力与流体流量、阀口大小之间的关系;利用ANSOFT软件建立了直线力电机的驱动力仿真模型,得到了驱动力与线圈匝数、电流大小、对中弹簧系数等参数之间的关系。 展开更多
关键词 直线力电机 驱动力 碎片剪切力 ANSOFT
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响应面法在自激脉冲喷嘴结构优化中的应用 被引量：4
16
作者 邓嵘 敬斌杰 张文汀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第9期1366-1372,共7页
为了提高自激脉冲喷嘴的射流性能,利用CFD对自激脉冲喷嘴进行流场的数值分析,并与响应面法相结合对喷嘴结构进行全局优化。建立以喷嘴进口直径d1、出口直径d2、腔长Lc、腔径Dc为设计变量,以打击力F为目标函数的数学优化模型;通过对建立... 为了提高自激脉冲喷嘴的射流性能,利用CFD对自激脉冲喷嘴进行流场的数值分析,并与响应面法相结合对喷嘴结构进行全局优化。建立以喷嘴进口直径d1、出口直径d2、腔长Lc、腔径Dc为设计变量,以打击力F为目标函数的数学优化模型;通过对建立的数学模型进行分析,获得喷嘴结构的最优参数;最后对优化后的结构进行对比分析,得到优化后的喷嘴在射流性能上有显著的提高,其打击力提高约20%;并且通过分析因素交互作用图,得到各个结构参数对射流性能的影响规律。 展开更多
关键词 自激振荡 响应面法 数值分析
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离散驱动磁致伸缩执行器用伺服放大器理论与实验
17
作者 王彦文 朱玉川 陈龙 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第11期2028-2033,共6页
磁致伸缩执行器凭借其高动态响应目前已应用在许多领域,控制电压-电流转换是影响磁致伸缩执行器动态特性的重要环节。基于运放和功率转换电路研制了八通道伺服放大器,针对现有伺服放大器大电流和高频不能同时输出,采用MOSFET并联方式提... 磁致伸缩执行器凭借其高动态响应目前已应用在许多领域,控制电压-电流转换是影响磁致伸缩执行器动态特性的重要环节。基于运放和功率转换电路研制了八通道伺服放大器,针对现有伺服放大器大电流和高频不能同时输出,采用MOSFET并联方式提高了驱动能力。对伺服放大器的数学模型和实验进行了研究,结果表明:伺服放大器的非线性度为0.06%,8 A输出电流下阶跃响应上升时间约为0.18 ms,在8 A、1 000 Hz下输出基本无相位滞后。与美国AE Techron LVC7224功率放大器相比,八通道伺服放大器驱动方式可显著提高线圈电流的动态响应,且体积大大减小。 展开更多
关键词 磁致伸缩执行器 离散驱动 伺服放大器 运算放大器
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喷射器流场的计算与分析研究 被引量：4
18
作者 樊莉丽 《煤矿机械》 北大核心 2014年第2期90-92,共3页
针对关于喷射器流场的计算与分析研究问题,介绍了喷射器的结构原理,探讨了数学模型的建立的条件,确定了喷射器流场的离散化和对喷射器边界条件和流场的求解方法,给出了对喷射器流场计算结果的分析。主要是对喷射器流场的压力场分布状态... 针对关于喷射器流场的计算与分析研究问题,介绍了喷射器的结构原理,探讨了数学模型的建立的条件,确定了喷射器流场的离散化和对喷射器边界条件和流场的求解方法,给出了对喷射器流场计算结果的分析。主要是对喷射器流场的压力场分布状态和喷射器流场内的速度场分布进行了讨论,得到喷射器的喷嘴直径大小,在一定的数值内,其直径与喷射器喷射能力的大小成正比。 展开更多
关键词 喷射器 流场计算 数学模型 分布状态
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自控式双作用增压器的研究 被引量：5
19
作者 隋文臣 《煤矿机械》 北大核心 2004年第9期106-108,共3页
介绍了常规增压器的作用、类型、用途及特点 ,重点阐述了自控式双作用增压器的组成、结构、工作原理、主要技术参数及用途和特点。自控式双作用增压器的出现 ,使液压元件增加了新的品种。
关键词 自控 双作用 增压器
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多喷嘴挡板液压放大器流场仿真与特性影响因素分析
20
作者 葛声宏 王彦文 +2 位作者 杨瀚浩 张鑫宇 朱玉川 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期109-115,共7页
多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对... 多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对液压放大器性能的影响。结果表明:径向尺寸中影响程度最大的是喷嘴内径,轴向尺寸中影响程度最大的是喷嘴伸出量,分布方式中影响程度最大的是喷嘴数量。其中,增大喷嘴外径以及减小分布圆直径,均可增大喷嘴总流量并减小挡板受力;当喷嘴外径增大23.4%、分布圆直径减小37.1%时,喷嘴总流量分别增加8%和5.5%,挡板受力分别下降9%和6.6%。 展开更多
关键词 液压放大器 多喷嘴挡板 电液伺服阀
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