基于旋流分離的液壓傳動介質(zhì)污染物去除技術(shù)研究.pdf

1、傳動介質(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)的要求使傳動介質(zhì)清潔度問題越來越突出和重要。控制傳動介質(zhì)的污染不僅對液壓元件和整個系統(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，也對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，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介質(zhì)凈化技術(shù)應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中，針對氣體和固體顆粒分離分別設(shè)計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濾器的容納度，延長過濾器的壽命。通過數(shù)值模擬和實驗對旋流分離元件內(nèi)部的多相流場開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內(nèi)容和路線。
　　第二章，旋流

3、分離元件內(nèi)多相流計算模型的建立和驗證。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;最后對計算結(jié)果和實驗結(jié)果進行對比驗證，進而確定比較合適的計算模型。
　　第三章，旋流分離元件內(nèi)三維多相流場的數(shù)值模擬。參照固體分離元件的計算結(jié)果確定了氣體分離元件的模擬策略;以氣體去除率EB為主要的評判標(biāo)準，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，發(fā)現(xiàn)靜壓、切向速度、軸向速度和湍流強度都呈中心對稱分布。靜壓和湍流強度的分布特點都為中心低，外圍高;切向速度峰值包絡(luò)面是準自由渦和強制渦的分界面;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動行為，得到了固體顆粒的分布特征和時間特性，揭示了固體顆粒分離的機制。
　　第四章，旋流分離元件內(nèi)部氣液兩相流場的實驗研究。運用高速攝像技術(shù)、噪聲測量技術(shù)