江门高空作业车租赁， 佛山高空作业车租赁， 肇庆高空作业车租赁 不同温度油液在高空作业车的液压V型阀口空化破裂现象？ 空泡破裂产生的高温、高压和高速冲击会导致材料空蚀破坏和引发啸叫。由于非球形空泡可以分散破裂焦点, 降低空泡破裂可能引起的高温、高压等情况, 所以相比于非球形空泡, 球形空泡破裂时会产生更高的温度、压力、破坏潜力或噪声等。虽然真实流动中空化所产生的气泡往往不是球形, 但可以对球形空泡分析得到的结果进行利用。最早关于空泡破裂的研究主要集中在液体的压缩性上。赫林(Herring)提出了液体压缩性的一阶修正方法, 他假定空泡破裂运动的马赫数|𝑑𝑅/𝑑𝑡|/𝑐远小于1, 并忽略空泡内任何不凝性气体或热效应, 以使空泡中的压力保持不变。后来, 施奈德(Schneider)通过数值求解空泡破裂最高马赫数为2. 2的可压缩流动方程, 对这一高度理想化的问题进行了研究。吉尔摩(Gilmore)的研究结果表明, 可以利用由柯克伍德(Kirkwood)和贝特(Bethe提出的近似法来求得解析解, 且与施奈德的数值结果相吻合。柯克伍德-贝特近似法是假定波在液体中相对于液体速度𝑢以声速𝑐传播, 也就是说, 波在绝对坐标系中的传播速度为𝑐 + 𝑢。在压差𝑝∞− 𝑝𝐺𝑀= 5. 17 × 104Pa时, 分别运用不可压缩分析、赫林方法和吉尔摩方法得到的空泡表面运动马赫数与空泡尺寸𝑅/𝑅𝑀的关系, 在马赫数小于2. 2时, 赫林方法的数值计算结果与吉尔摩方法得到的曲线非常接近。在这一理想化的问题中, 空泡表面运动的马赫数是如何随着空泡半径的减少而增加的。不可压 缩分析得到的曲线对应于忽略了液体压缩性的运动 方程 。由 于|𝑑𝑅/𝑑𝑡| ∝ 𝑅−32, 所以不可压缩分析所得到的曲线斜率为-3/2。其实, 液体的压缩性在空泡破裂时起到了缓冲作用, 降低了空泡破裂的速度。 对于空泡内部热效应变得很重要的情况, 求解方法会因空泡内部的压力不为定值而变得非常复杂。在此情况下就需要修正过的Rayleigh-Plesset方程加入液体压缩性的影响。普罗斯佩雷蒂(Prosperetti)与莱齐(Lezzi)分析了其他已经提出的一些修正形式, 他们认为提出的方程中大多对一阶或线性关系的马赫数|𝑑𝑅/𝑑𝑡|/𝑐都是准确且有效的。他们还证明了直到马赫数等于0. 3时, 这些被修正的Rayleigh-Plesset方程都是非常准确的。在更高马赫数的情况下, 可压缩液体流动方程必须用数值方法求解。然而, 只要空泡内存在气体来减缓空泡破裂, 那么液体压缩性对空泡动力学的影响就是很轻微的, 其在空泡破裂后回弹阶段中对形成激波所起的作用将非常重要。希克林(Hickling)和普勒赛特(Plesset)首次利用可压缩流动方程的数值解对空泡回弹阶段压力波或冲击波的形成过程进行了研究。 希克林和普勒赛特在𝑝∞= 105Pa, 𝛾 = 1. 4, 空泡内部的初始压力为100Pa, 且不考虑表面张力和黏性力时, 获得的空泡破裂之前(左)和破裂之后(右)液体中压力分布的典型结果, 每一条曲线上标注的值与空泡破裂之前或之后的时间均成正比。空泡破裂之后, 远离空泡的压力脉冲和冲击波的传播, 当压力脉冲远离空泡传播时, 呈现出近似几何形状的衰减。
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对于压力脉冲或冲击波的发展程度而言, 众多研究结果与希克林和普勒赛特的发现相一致。由此可以看出, 在大多数情况下, 辐射到液体中的压力脉冲有一个最大压力幅值𝑝𝑃, 可通过下式近似计算: 𝑝𝑃≈ 100𝑃𝑀𝑝∞/𝑟(2。15)尽管后来阿库利切夫(Akulichev)发现压力脉冲在远场中有较大的衰弱, 但是给出的压力脉冲数量级较大, 这个压力脉冲可能冲击到距离空泡几个半径以外的固体表面。富士川(Fujikawa)和赤松(Akamatsu)用试验的方法发现了当破裂的空泡与壁面的距离约为最大半径时, 壁面上的冲击强度约为107Pa。实验过程中, 发现阀口位置的空化现象会对油温产生影响, 具体表现为:空化不剧烈时, 进出油口温度差异较小, 随着空化剧烈程度的增加, 其对油温的提升作用逐渐显著。通过对实验现象的观察记录, 当进出口压差为2. 5MPa、进油口油温为23. 0℃时, 空化不剧烈, 出油口油温为23. 7℃, 涨幅不大, 而当压差为4. 5MPa、进油口油温为60. 0℃时, 空化现象, 空化剧烈, 出油口油温达到了63. 9℃, 油温提高了约4℃。
经过多次实验, 尽管每次实验时间较短(4~8小时), 实验模型上流道有机玻璃也已经出现小范围空蚀破坏现象。可以发现空化在溃灭时产生的高温、高压对实验模型的破坏作用非常明显。通过多次实验分析总结, 为减小空化空蚀的危害, 可以采取以下措施:
( 1 ) 减 小 孔 口 或 缝 隙 前 后 的 压 降 。 一 般 希 望 孔 口 或 缝 隙 前 后 的 压 力 比𝑝𝑖𝑛/𝑝𝑜𝑢𝑡< 3. 5。
(2)系统要具有很好的密封性, 以避免气体进入系统, 溶入油液。
(3)提高液压元件的抗空蚀能力。尽量选用抗腐蚀能力强的材料和提高零件表面精度等。
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