基于旋流分離的液壓傳動(dòng)介質(zhì)污染物去除技術(shù)研究.pdf

1、傳動(dòng)介質(zhì)作為液壓系統(tǒng)的血液，在液壓系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用。當(dāng)前，液壓系統(tǒng)小空間、高效率、高精度、可持續(xù)的要求使傳動(dòng)介質(zhì)清潔度問(wèn)題越來(lái)越突出和重要?？刂苽鲃?dòng)介質(zhì)的污染不僅對(duì)液壓元件和整個(gè)系統(tǒng)的工作靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性、適用性和使用壽命起著重要的作用，也對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少污染和節(jié)約能源具有重大的意義。
　　本論文將旋轉(zhuǎn)流分離作為一種在線的液壓傳動(dòng)介質(zhì)凈化技術(shù)應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中，針對(duì)氣體和固體顆粒分離分別設(shè)計(jì)了氣體型和固體型兩

2、種元件。和抽真空技術(shù)相比較，氣體分離元件體積較小，成本低;和油箱靜置除氣相比，氣體分離元件的分離效率較高。固體分離元件可以分離大顆粒減輕過(guò)濾器的容納度，延長(zhǎng)過(guò)濾器的壽命。通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)旋流分離元件內(nèi)部的多相流場(chǎng)開(kāi)展了較為深入的研究。
　　論文的主要內(nèi)容如下：
　　第一章，緒論。闡述了本課題研究的背景和意義;綜述了旋流分離技術(shù)和液壓系統(tǒng)傳動(dòng)介質(zhì)凈化技術(shù)的研究現(xiàn)狀;概括了本論文的主要研究?jī)?nèi)容和路線。
　　第二章，旋流

3、分離元件內(nèi)多相流計(jì)算模型的建立和驗(yàn)證。提出了旋流分離元件的模擬策略;介紹了與模擬策略直接相關(guān)的湍流模型和多相流模型，以及數(shù)值求解方法;湍流模型包括RNGk-ε、RSM、LES三種，多相流模型包括VOF和DPM模型;最后對(duì)計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，進(jìn)而確定比較合適的計(jì)算模型。
　　第三章，旋流分離元件內(nèi)三維多相流場(chǎng)的數(shù)值模擬。參照固體分離元件的計(jì)算結(jié)果確定了氣體分離元件的模擬策略;以氣體去除率EB為主要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化了氣體分

4、離元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到了其適用的系統(tǒng)流量范圍;分析了其內(nèi)部的流場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)靜壓、切向速度、軸向速度和湍流強(qiáng)度都呈中心對(duì)稱分布。靜壓和湍流強(qiáng)度的分布特點(diǎn)都為中心低，外圍高;切向速度峰值包絡(luò)面是準(zhǔn)自由渦和強(qiáng)制渦的分界面;軸向速度的零速度包絡(luò)面是流體介質(zhì)的分離面。研究了固體分離元件顆粒的運(yùn)動(dòng)行為，得到了固體顆粒的分布特征和時(shí)間特性，揭示了固體顆粒分離的機(jī)制。
　　第四章，旋流分離元件內(nèi)部氣液兩相流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究。運(yùn)用高速攝像技術(shù)、噪聲測(cè)量技術(shù)