申请/专利权人：燕山大学

申请日：2024-04-28

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN118088430A

主分类号：F04B51/00

分类号：F04B51/00;G01M13/00;G01M10/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明涉及轴向柱塞泵技术领域，提供一种基于PIV对轴向柱塞泵流场搅拌损失的测量方法及装置，测量方法步骤为：将液体介质和示踪粒子加入到可视化测量腔体中，得到混合流体，通过计算机设置柱塞滑靴组件的往复运动参数，并控制其进行往复运动，利用CCD相机对往复运动过程进行记录，并对记录的结果进行处理，得到柱塞滑靴组件的速度矢量图。测量装置包括支撑组件、动力输出组件和测量腔体组件，支撑组件和动力输出组件的顶部连接，测量腔体组件和支撑组件的底部连接。本发明通过对轴向柱塞泵的柱塞滑靴组件的流场进行模拟，利用得到的速度矢量流线图表现的流线规整状态来判断流场状态，获得柱塞滑靴组件在往复运动搅拌流场的变化情况。

主权项：1.一种基于PIV对轴向柱塞泵流场搅拌损失的测量方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、依次将液体介质和示踪粒子加入到可视化测量腔体中，并利用搅拌器将示踪粒子和液体介质混合均匀，得到混合流体；S2、调整激光器的位置和激光强度，从而在可视化测量腔体上获得片状激光，并使片状激光的位置和预拍摄位置重合，并在重合位置处添加标尺；S3、根据步骤S2添加的标尺对CCD相机的位置进行尺寸标定，并分别调节激光器的频率和CCD相机的拍摄频率；S4、设置测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动参数，并通过电机控制测量腔体组件中柱塞滑靴组件进行往复运动，其中测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动参数的设置，子步骤包括：S41、根据实际工况下轴向柱塞泵中柱塞往复运动的搅拌流场与测量工况下测量腔体组件中柱塞滑靴组件往复运动的搅拌流场的相似性，得到流场关系表达式为： ；其中，表示实际工况下轴向柱塞泵中油液介质的密度，表示测量腔体组件中液体介质的密度，表示实际工况下轴向柱塞泵中柱塞分布圆的半径，表示测量腔体组件中柱塞滑靴组件的柱塞分布圆的半径，表示实际工况下轴向柱塞泵中柱塞的往复运动的速度，表示测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动的速度，表示实际工况下轴向柱塞泵中油液介质的动力粘度，表示测量腔体组件中液体介质的动力粘度；S42、根据步骤S41中搅拌流场的流场关系表达式，得到测量腔体组件中柱塞滑靴组件在往复运动过程的搅拌流场中长度比例系数、密度比例系数、粘度比例系数和速度比例系数的关系表达式为： ； ； ； ；S43、根据步骤S42得到的长度比例系数、密度比例系数、粘度比例系数和速度比例系数，得到测量腔体组件中柱塞滑靴组件往复运动的速度表达式为： ； ； ； ； ；其中，表示实际工况下轴向柱塞泵中柱塞的位移，表示实际工况下轴向柱塞泵的角速度，表示测量腔体组件中柱塞滑靴组件的角速度，表示实际工况下轴向柱塞泵的转速，表示实际工况下轴向柱塞泵的斜盘倾角，表示实际工况下轴向柱塞泵中柱塞的运动时间，表示测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动时间，表示实际工况下柱塞的初始相位；S44、根据步骤S43得到的测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动的速度表达式，积分可以得到柱塞滑靴组件的往复运动位移，进而可以作为往复运动参数通过电机控制测量腔体组件中柱塞滑靴组件进行往复运动，位移表达式具体为： ；其中，表示测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动位移；S5、利用CCD相机对步骤S4设置的测量腔体组件中柱塞滑靴组件的往复运动过程进行拍摄和记录，对拍摄得到的往复运动的数据结果进行处理，绘制柱塞滑靴组件运动到不同位置的速度矢量图，速度矢量图通过流速大小、流向的变化和是否存在涡流来表示柱塞滑靴组件在往复运动搅拌流场的变化情况，根据不同位置的速度矢量图得到柱塞滑靴组件往复运动搅拌流场的变化状态；速度矢量图中涡流范围越大搅拌损失越大，漩涡消失时搅拌损失最小；柱塞滑靴组件在上死点和下死点时的速度矢量图中的涡流范围最大，搅拌损失最大。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 燕山大学 基于PIV对轴向柱塞泵流场搅拌损失的测量方法及装置

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