学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

混凝土泵泵送系统阀块流道的压力损失研究及优化

作　者: 侯占勇
导　师: 胡军科
学　校: 中南大学
专　业: 机械工程
关键词: 混凝土泵阀块压力损失计算流体力学均匀试验设计
分类号: TU646
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

摘要：混凝土泵是一种高效、高品质泵送混凝土的工程机械,泵送系统中的主阀块和高低压切换阀块是实现能量传输、提高泵送效率的关键液压元件,其流道结构是否合理直接关系到泵送系统的压力损失和能量利用率。本文针对主阀块和高低压切换阀块压力损失过大的问题,对阀块流道的液流特性和压力损失机理进行研究,并基于均匀试验设计方法对流道进行优化改进。主要研究工作如下：1.介绍了主阀块、高低压切换阀块的流道结构特点；分析了流道压力损失过大的危害；结合流道压力损失的国内外研究现状提出了降低阀块压力损失的研究方法。2.通过流体力学基本理论,分析了阀块流道的压力损失类型及局部压力损失的产生原因,提出了降低局部压力损失的方法策略。3.对阀块内典型的Z型流道、Ⅱ型流道和90°组合流道进行流场仿真,得到了流道内压力、速度等参数的分布和变化规律；分析了刀尖角方向、孔道通径比、孔道非正交性、工艺孔属性等结构参数对流道压力损失的影响规律。4.基于均匀试验设计方法,建立了流道主要结构参数与压力损失的函数关系,并根据得到的最优参数组合对主阀块和高低压切换阀块的流道进行了优化改进。5.在混凝土泵样机上对改进前后的主阀块和高低压切换阀块的压力损失进行对比试验,试验结果表明：优化后的阀块压力损失明显减少,系统的发热也得到改善。图71幅,表17个,参考文献62篇

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 混凝土泵概述  11-14
    1.2.1 混凝土泵简介  11-12
    1.2.2 泵送液压系统的工作原理  12-13
    1.2.3 泵送液压系统的发展趋势及存在的问题  13-14
  1.3 主阀块和高低压切换阀块  14-18
    1.3.1 主阀块和高低压切换阀块对系统压力损失的影响  14-16
    1.3.2 主阀块和高低压切换阀块的流道结构特点  16-18
  1.4 流道压力损失的研究现状  18-20
    1.4.1 国外研究现状  18
    1.4.2 国内研究现状  18-20
  1.5 课题的研究意义及主要内容  20-22
    1.5.1 课题的研究意义  20
    1.5.2 课题的研究方法  20-21
    1.5.3 课题的主要内容  21-22
2 阀块流道的压力损失原因分析  22-34
  2.1 流动阻力  22-23
  2.2 流道的沿程压力损失分析  23-26
    2.2.1 层流时的沿程压力损失  23-24
    2.2.2 紊流时的沿程压力损失  24-26
  2.3 流道的局部压力损失分析  26-31
    2.3.1 紊流时的局部压力损失  26-28
    2.3.2 局部阻力系数的确定  28-31
  2.4 降低流道压力损失的方法探讨  31-33
  2.5 本章小结  33-34
3 阀块流道的液流特性仿真分析  34-58
  3.1 阀块典型流道的CFD仿真建模  34-36
    3.1.1 阀块结构和典型流道三维模型  34-35
    3.1.2 网格划分  35-36
    3.1.3 参数设定和边界条件的选择  36
  3.2 直角转向流道的液流特性分析  36-38
  3.3 工艺参数对直角转向流道压力损失影响的仿真分析  38-43
    3.3.1 刀尖角方向对流道压力损失的影响  38-40
    3.3.2 孔道通径比对流道压力损失的影响  40-41
    3.3.3 孔道非正交性对流道压力损失的影响  41-43
  3.4 组合流道的液流特性的仿真分析  43-48
    3.4.1 组合流道的流动特性及压力损失机理  43-45
    3.4.2 单个局部液阻的液流特性  45-46
    3.4.3 相邻局部液阻的影响机理  46-48
  3.5 组合流道压力损失的仿真分析  48-57
    3.5.1 布局方式对流道压力损失的影响  48
    3.5.2 工艺孔属性对流道压力损失的影响  48-57
    3.5.3 进出口流道长度对流道压力损失的影响  57
  3.6 本章小结  57-58
4 基于均匀试验设计方法的阀块流道优化  58-70
  4.1 流道优化试验设计方法及试验过程  58-61
    4.1.1 流道结构参数优化方法概述  58
    4.1.2 均匀试验设计方法  58-59
    4.1.3 均匀试验设计方案的确定  59-61
  4.2 基于均匀试验设计的试验结果分析  61-67
    4.2.1 试验结果  61-62
    4.2.2 试验指标与因素之间数学关系的建立  62-66
    4.2.3 参数的优化取值  66-67
  4.3 阀块的流道优化  67-69
  4.4 本章小结  69-70
5 泵送系统阀块压力损失的试验研究  70-76
  5.1 试验目的及内容  70
    5.1.1 试验目的  70
    5.1.2 试验内容  70
  5.2 试验平台的搭建  70-73
    5.2.1 试验设备及技术参数  70-72
    5.2.2 测试仪器  72
    5.2.3 传感器的布局与安装  72-73
  5.3 试验步骤及结果分析  73-75
    5.3.1 试验步骤  73-74
    5.3.2 主阀块和高低压切换阀块优化前后试验结果分析  74-75
  5.4 本章小结  75-76
6 总结与展望  76-78
  6.1 全文总结  76-77
  6.2 展望  77-78
参考文献  78-82
攻读学位期间主要的研究成果目录  82-83
致谢  83

混凝土泵泵送系统阀块流道的压力损失研究及优化

内容摘要

全文目录

相似论文