壓力補償裝置的流阻分析及穩(wěn)定性研究.pdf

1、壓力補償裝置應用于水下液壓系統(tǒng)中，為暴露在海水環(huán)境中的潛器外置液壓回路提供一個與環(huán)境壓力相當且跟隨環(huán)境壓力變化的背壓，防止海水侵入。
　　潛深深度作為潛器的一項重要指標，對壓力補償裝置提出了調壓范圍更大的要求。影響壓力補償裝置調壓范圍的兩個關鍵因素就是流阻和穩(wěn)定性，流阻決定了壓力補償裝置的調壓下限，穩(wěn)定性影響了壓力補償裝置的調壓上限。
　　本課題通過數學建模、CFD仿真、AMESim仿真和試驗研究，對壓力補償裝置的流阻和穩(wěn)定

2、性進行研究，根據研究結果進行結構優(yōu)化，降低裝置流阻，提高裝置穩(wěn)定性，從而擴大壓力補償裝置的調壓范圍。主要內容如下:
　　第1章，從壓力補償裝置的應用環(huán)境和課題的提出背景出發(fā)，對壓力補償裝置的研究和閥類元件的性能研究的國內外研究現(xiàn)狀進行了簡單介紹，闡述了本文的研究意義和研究內容。
　　第2章，基于研究對象的工作原理，對壓力補償裝置在減壓工作狀態(tài)和溢流工作狀態(tài)下分別進行了數學建模，進行靜、動態(tài)特性分析，定性地推斷出壓力補償裝置存

3、在開啟壓力的原因，和有利于增強裝置輸出壓力穩(wěn)定性的因素。
　　第3章，建立了壓力補償裝置的三維流道模型，選取合適的湍流模型，采用有限元思想進行CFD數值仿真。對影響壓力補償裝置流阻的結構因素進行分析，得出結構優(yōu)化方案。根據仿真結果，結構優(yōu)化后，裝置流阻將降低69％。
　　第4章，建立了壓力補償裝置的AMESim模型，進行初步仿真得到系統(tǒng)相對不穩(wěn)定的工況，制定仿真路線。按照仿真路線，對閥芯摩擦力、控制口動態(tài)容腔大小、先導閥中間

4、容腔體積大小、阻尼器大小、主閥彈簧剛度、液動力和系統(tǒng)參數脈動對系統(tǒng)控制穩(wěn)定性的影響進行了仿真研究。
　　第5章，進行壓力補償裝置的試驗研究，對前文的研究結果進行驗證，得到重要元件的最優(yōu)參數選擇。優(yōu)化后，額定流量(150L/min)下裝置最小調定壓力由3.42MPa降低到了0.79MPa，降低77％，其中壓力補償閥的最小調定壓力僅為0.55MPa;額定系統(tǒng)壓力(12MPa)下裝置調壓上限由4MPa提高到了5MPa。
　　第6章