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题名气液联合式碎石器建模与仿真分析
被引量：1
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作者
赵彦军
毛文亮
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机构
甘肃机电职业技术学院机械工程学院
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出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第9期149-157,共9页
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基金
2021年度甘肃省高等学校创新基金项目(2021A-289)。
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文摘
气穴是流体机械中常见的一种有害现象。针对气液联合式碎石器中出现的气穴现象以及目前使用的仿真模型均未考虑内油道形状与对应液阻,在分析主运动件及内流道数学模型的基础上搭建了包含局部阻尼损失的整机仿真模型,根据影响气穴的参数类型及对应取值范围设计了正交试验方案,在此基础上进行了仿真分析。结果显示:活塞运动周期基本不受因子及对应水平组合的影响;活塞质量及氮气室初始容积是影响活塞后腔最低压力及冲程最大速度的主要因子,同时后腔最低压力及最大速度均与活塞质量及氮气室初始容积呈负相关;由于回弹力作用,活塞打击钎杆后并未作停顿而是立即加速回程。
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关键词
气液联合式碎石器
数学建模
AMESim模型
正交试验
气穴现象
最大冲程速度
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Keywords
gas-liquid combined lithotripter
mathematical modeling
AMESim model
orthogonal test
cavitation phenomenon
maximum stroke speed
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
TH325
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名气液联合式碎石器气穴控制分析
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作者
毛文亮
赵彦军
柴红强
李广东
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机构
甘肃机电职业技术学院智能控制学院
兰州理工大学能源与动力工程学院
兰州兰石石油装备工程股份有限公司钻采装备研究院
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出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第10期139-148,共10页
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基金
2021年度甘肃省高等学校创新基金项目(2021A-289)。
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文摘
针对气液联合式碎石器内部出现的气蚀问题,在建立基本控制方程及质量输运方程的基础上,根据碎石器结构原理同时参考主机液压系统管路布置,搭建了包含动力系统及控制系统的整机AMESim仿真模型。之后,基于影响气穴的参数类型及对应取值范围设计了正交试验方案,并进行了仿真分析,获得了提高活塞后腔最低压力的最优水平组合。最后,对于集中参数模型无法反映流体质点运动空间的不足,进行了CFD模型与AMESim输出最优参数组合的联合仿真,并和AMESim模拟结果进行了对比。结果表明:活塞后腔出现最低压力的时刻与活塞运动至下死点的位置完全对应,这也与实际工程中出现气蚀真相的位置十分吻合;活塞前腔杆径是影响最低压力的主要因子,同时最低压力与杆径及蓄能器初始容积都呈负相关、与蓄能器压力正相关,与工作压力没有表现出明显的相关性;采用最优水平组合时,AMESim计算得到的最低压力为2.29 MPa,而CFD仿真获得的最低压力为1.016 MPa,其远高于工况条件对应的空气分离压。
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关键词
气液联合式碎石器
气蚀
AMESim模型
正交试验
动网格
联合仿真
对比验证
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Keywords
gas-liquid combined lithotripter
cavitation erosion
AMESim model
orthogonal test
dynamic mesh
co-simulation
comparative verification
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
TH325
[机械工程—机械制造及自动化]
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