气液联合式碎石器气穴控制分析

作     者：毛文亮 赵彦军 柴红强 李广东 MAO Wen-liang;ZHAO Yan-jun;CHAI Hong-qiang;LI Guang-dong

作者机构：甘肃机电职业技术学院智能控制学院甘肃天水741001 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州兰石石油装备工程股份有限公司钻采装备研究院甘肃兰州730300 

基　　金：2021年度甘肃省高等学校创新基金项目(2021A-289) 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2022年第46卷第10期

页      码：139-148页

摘      要：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。

主 题 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 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.11832/j.issn.1000-4858.2022.10.019

馆 藏 号：203114617...