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梭式矿车装载系统用小型高压泵容积效率影响因素研究

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煤矿机械 2024年第5期45卷 52-54页

作者：曹明飞王付利陶仁太杜新国高健陈亚南刘雨聪房瑞清中铁工程装备集团技术服务有限公司郑州450000 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

针对传统梭式矿车不具备自行装载的功能,提出了一种具有自装载功能的新型梭式矿车,设计了一种适用于梭式矿车装载系统的小型高压柱塞泵,对小排量高压柱塞泵在高转速、大负载工况下的容积效率较低的问题进行研究。研究结果表明:闭死容积... 详细信息

针对传统梭式矿车不具备自行装载的功能,提出了一种具有自装载功能的新型梭式矿车,设计了一种适用于梭式矿车装载系统的小型高压柱塞泵,对小排量高压柱塞泵在高转速、大负载工况下的容积效率较低的问题进行研究。研究结果表明:闭死容积大小对容积效率的影响最为关键;不同转速下,随着闭死容积的减小,转速对容积效率的影响增大;同一闭死容积结构,负载压力越大,容积效率越低。

关键词：梭式矿车装载系统高压泵配流副结构参数容积效率

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微型高压二维活塞泵的设计与容积效率

兵工学报 2022年第2期43卷 423-433页

作者：陈勇李胜阮健吴常盛张浩浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023

为满足对空间和质量要求严格的设备对液压泵小型化的要求,基于二维泵结构研发一种微型高压二维活塞泵。该泵的活塞具有转动和直动两个运动自由度,在导轨和滚轮的配合下,活塞的转动被转化为往复运动,从而完成吸排油的功能。通过求解压力... 详细信息

为满足对空间和质量要求严格的设备对液压泵小型化的要求,基于二维泵结构研发一种微型高压二维活塞泵。该泵的活塞具有转动和直动两个运动自由度,在导轨和滚轮的配合下,活塞的转动被转化为往复运动,从而完成吸排油的功能。通过求解压力特性方程得到排油腔压力的数值解,进而得出各部分流量损失和容积效率,并发现泵的困油和倒灌现象。基于分析仿真预测的流量曲线发现,流量损失主要由倒灌损失、间隙泄漏组成,其中倒灌流量与转速呈正比,占总损失约50%~78%。制造排量为61.6 mm^(3)/r的样机,并搭建实验台测试容积效率。实验结果表明,在排油腔压力30 MPa下,当转速从2000 r/min到7000 r/min,效率从82.7%上升到85.8%,实验值与仿真值最大绝对误差约为6%。

关键词：活塞泵流体传动与控制微型泵容积效率泄漏倒灌

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

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液压与气动 2023年第2期47卷 54-61页

作者：张旭燕曹文斌杨国来苗瑞林兰州石化职业技术大学甘肃兰州730060 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容... 详细信息

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明:随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。

关键词：内啮合齿轮泵高转速空化现象容积效率

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基于单向流固耦合的采油单螺杆泵容积效率分析

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流体机械 2023年第9期51卷 51-58页

作者：李大奇杨其信杜秀华赵丰德聂晓虎东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

为研究采油螺杆泵的容积效率,建立螺杆泵有限元仿真模型,使用流固耦合方法分析单级压差对定子橡胶的变形规律,推导了对螺杆泵定子密封和泄漏影响较大XY方向变形量的计算式。根据定子橡胶变形量和初始过盈量,得到螺杆泵泄漏量,计算出容... 详细信息

为研究采油螺杆泵的容积效率,建立螺杆泵有限元仿真模型,使用流固耦合方法分析单级压差对定子橡胶的变形规律,推导了对螺杆泵定子密封和泄漏影响较大XY方向变形量的计算式。根据定子橡胶变形量和初始过盈量,得到螺杆泵泄漏量,计算出容积效率,并对其进行试验验证;利用该方法,分析了螺杆泵定子导程、初始过盈量、偏心距等结构参数和单级压差、转速、流体黏度等工作参数对容积效率的影响规律,结果表明:容积效率随定子导程的增加而降低,在压差为0.6 MPa下容积效率由47%降至30%;随着初始过盈量的增加而升高,在压差为0.6 MPa下容积效率由31%增至71%;随着单级压差的增加而降低,在过盈量为0.28 mm下容积效率由98%降至16%;随着转速的增加而升高,在过盈量为0.178 mm下容积效率由8%增至69%;随着流体黏度的增大而升高,在过盈量为0.178 mm下容积效率由38%增至85%;随偏心距的增大变化不大,容积效率由96%降至94%。

关键词：采油螺杆泵单向流固耦合数值模拟容积效率

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中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响

低温工程 2022年第3期 70-75页

作者：许晟郭志敏代海斌薛明喆朱绍伟同济大学机械与能源工程学院制冷与低温工程研究所上海201804 同济大学汽车学院新能源汽车工程中心上海201804

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分... 详细信息

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。

关键词：液氢泵余隙容积容积效率绝热系数中间压力

容积效率影响单螺杆膨胀机性能的初步分析与实验研究

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工程热物理学报 2013年第3期34卷 401-404页

作者：王伟吴玉庭马重芳北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

膨胀机性能是决定低温热能有机朗肯循环发电系统是否能实用化的关键。容积效率是评价容积膨胀机的重要指标。本文开展了容积效率对单螺杆膨胀机性能影响的初步研究工作,并对自主研发的膨胀机样机的容积效率进行了测试。结果表明,容积效... 详细信息

膨胀机性能是决定低温热能有机朗肯循环发电系统是否能实用化的关键。容积效率是评价容积膨胀机的重要指标。本文开展了容积效率对单螺杆膨胀机性能影响的初步研究工作,并对自主研发的膨胀机样机的容积效率进行了测试。结果表明,容积效率的提高可改进膨胀机性能,但容积效率不能直接反映出泄漏气体的做功情况。

关键词：单螺杆膨胀机容积效率耗气率间隙控制性能测试

配流气蚀对高压柱塞泵容积效率影响的试验研究

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机床与液压 2022年第20期50卷 38-41页

作者：齐国宁米江王峥嵘中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安700077 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

为减小配流冲击,高压柱塞泵的柱塞腔在过渡过程中必须通过机械闭死压缩、膨胀和减振槽引油共同作用来实现预升压和预卸压。此过程中,减振槽的两端均作用较大变化的压差,槽中的油液产生较大速度的压差流,导致出现低压区,形成气穴,气泡破... 详细信息

为减小配流冲击,高压柱塞泵的柱塞腔在过渡过程中必须通过机械闭死压缩、膨胀和减振槽引油共同作用来实现预升压和预卸压。此过程中,减振槽的两端均作用较大变化的压差,槽中的油液产生较大速度的压差流,导致出现低压区,形成气穴,气泡破裂时产生气蚀,破坏配流盘和缸体表面,大幅降低泵的容积效率。进行耐久性试验,研究配流气蚀破坏的特征和容积效率的变化。结果表明:在现有配流结构下,配流气蚀严重,耐久性试验仅开展了600 h,缸体表面已出现严重的气蚀破坏,导致泵的容积效率大幅下降。为提高泵的耐久性和提高容积效率,必须研究抗气蚀配流结构以减小配流副表面的配流气蚀破坏。

关键词：高压柱塞泵气蚀破坏耐久性试验容积效率

基于流固耦合的采油单螺杆泵容积效率求解方法

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润滑与密封 2022年第12期47卷 147-151页

作者：魏玉芬赵丰德韩国有祖海英东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江八一农垦大学理学院黑龙江大庆163319

容积效率是采油单螺杆泵举升性能的重要技术指标,采用试验方式获取螺杆泵的容积效率是目前最常用的方法。为提高螺杆泵的设计效率,降低设计成本,提出采用单向流固耦合的数值仿真方法求解漏失量并计算容积效率。依据定转子之间的装配关... 详细信息

容积效率是采油单螺杆泵举升性能的重要技术指标,采用试验方式获取螺杆泵的容积效率是目前最常用的方法。为提高螺杆泵的设计效率,降低设计成本,提出采用单向流固耦合的数值仿真方法求解漏失量并计算容积效率。依据定转子之间的装配关系建立几何模型,计算不同压差条件下密封带处定子橡胶变形量,得到变形量随压差变化的规律。以现场试验条件作为仿真依据,采用单向流固耦合方法求解试验转速和泵压条件下螺杆泵的漏失量,进一步得到其容积效率。仿真计算结果与现场试验结果相一致,验证了采用单向流固耦合的数值仿真方法计算容积效率的有效性。通过这种仿真分析方法,可以在减少试验量的条件下,对螺杆泵结构参数进行优化设计,并对现场运行参数的匹配提供技术支撑。

关键词：采油螺杆泵流固耦合数值仿真漏失量容积效率

基于单向流固耦合的采油单螺杆泵容积效率研究

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基于单向流固耦合的采油单螺杆泵容积效率研究

作者：赵丰德东北石油大学

学位级别：硕士

为了进一步提高螺杆泵容积效率、优选更适合的螺杆泵参数、合理匹配现场工况,提高螺杆泵井的系统效率和综合效益,本文利用CFD软件开展采油螺杆泵容积效率的单向流固耦合数值模拟研究。研究螺杆泵容积效率的模拟计算方法,以及螺杆泵结构... 详细信息

为了进一步提高螺杆泵容积效率、优选更适合的螺杆泵参数、合理匹配现场工况,提高螺杆泵井的系统效率和综合效益,本文利用CFD软件开展采油螺杆泵容积效率的单向流固耦合数值模拟研究。研究螺杆泵容积效率的模拟计算方法,以及螺杆泵结构参数和工作参数对容积效率的影响关系,建立螺杆泵参数优选数据库。为螺杆泵设计、应用选型、提高螺杆泵泵效和增加螺杆泵实际节能效果提供技术支撑,具有积极的理论和现实意义。本文在对采油螺杆泵工作原理和泄漏机理进行分析的基础上,以GLB800-14型和GLB500-14型螺杆泵为研究对象,建立了螺杆泵仿真模型,模拟了油液对定子橡胶的流固耦合作用,分析了单级压差对定子橡胶的变形量影响,结果表明,单级压差越大,橡胶变形量越大,并推导出对螺杆泵密封和泄漏影响较大的XY方向变形量的计算公式。再针对上述两种泵型,进行了水力特性试验,得出在三种转速下,排量、容积效率等随泵压的变化规律,即随泵压增大,容积效率先缓慢降低,到一定泵压后,容积效率急剧下降。采用数值模拟与试验相结合方法,得出在不同转速、泵压下发生泄漏的间隙值。并基于不同泵压下的定子变形量、泄漏间隙和初始过盈量三者间的关系,计算出这两种泵型的初始过盈量为0.26mm和0.14mm。针对这两种泵型,利用定子橡胶的变形量和初始过盈量,计算螺杆泵的理论泄漏间隙,再根据此泄漏间隙通过流体分析得到其泄漏量,来计算出容积效率。并将模拟计算出的容积效率与试验容积效率对比分析,得出误差在4.92～6.22范围内,表明误差在合理范围内,从而验证了仿真结果的正确性和仿真方法的可行性。利用流场数值模拟方法,研究了螺杆泵定子导程、初始过盈量、偏心距等结构参数和单级压差、转速、流体粘度等工作参数对容积效率的影响规律,同时基于两种泵型的仿真结果,以Oracle数据库平台为基础,建立了采油螺杆泵容积效率优选数据库,为螺杆泵设计、应用选型、提高螺杆泵泵效和增加螺杆泵实际节能效果提供技了一种评价方法。

关键词：采油螺杆泵单向流固耦合容积效率影响因素数据库