关键词：
液压管道（精选七篇）
液压管道 篇1
1 管道酸洗
酸洗的目的是通过化学作用将金属管内表面的氧化物及油污去除, 使金属表面光滑, 保证管道内壁的清洁。
1.1 酸洗方法的确定
1.1.1 酸洗种类
管道酸洗方法目前在施工中有槽式酸洗法和管内循环酸洗法两种。
槽式酸洗法:就是将安装好的管路拆下来, 分解后放入酸洗槽内浸泡, 处理合格后再将其进行二次安装。
在线循环酸洗法:在安装好的液压管路中将液压元器件断开或拆除, 用软管、接管、冲洗盖板联接, 构成冲洗回路。用酸泵将酸液打入回路中进行循环酸洗。
在线循环酸洗同槽洗相比, 尽管酸洗原理相同, 都是利用酸的强还原性除去碳钢管壁上的锈蚀, 但又有其不同之处, 其优势更明显。
(1) 除锈能力强, 效果好。酸洗时酸液循环往复地运动, 酸液对管内壁始终带压冲刷, 能在较短时间内达到除锈目的, 且效果明显。
(2) 环境污染小, 操作人员安全, 劳动强度小。废液经中和并稀释后排放, 对环境污染小;因酸洗整个过程仅是关停泵和操作阀门, 相对槽洗强度小且极安全。
(3) 在线酸洗不存在二次污染问题。槽式酸洗在二次安装过程中容易造成污染, 在线酸洗是安装过后再酸洗, 因此可以避免二次污染的问题。
鉴于酸轧机组设备安装工期紧、管道安装时正值南京地区梅雨季节, 采用槽式酸洗法工期较长、天气潮湿可能形成二次锈蚀现象。因此此次工程采用“四合一在线循环酸洗法”。
1.1.2 四合一在线循环酸洗法
所谓四合一酸洗, 就是将“脱脂、酸洗、中和、钝化”四步工作改用过磷酸盐溶液一步完成, 该酸溶液以磷酸为主剂, 并添加缓蚀剂、脱脂剂、表面活性剂等。总酸度300～500点, 游离酸度150～250点, Fe2+<20g/l, 工作温度40℃～60℃。
酸洗过程中将过磷酸盐溶液用专用的酸泵直接通入安装完毕的液压系统进行酸洗, 这样就省去了传统在线酸洗的许多工作量, 缩短了施工周期。酸洗后管子内壁呈现深灰色金属光泽。酸洗结果可满足钢结构、非标设备、管道涂装工程技术规程中所规定的酸洗等级“Be”。
1.2 在线酸洗施工
酸洗工序分阀台前后两部分, 阀台前管路采取并联式环路, 通过并联环路上增设的控制阀来控制每一环路的启闭, 并调节环路中液体的流速和流量。阀台后管路采取串联式环路, 在主管和阀台后管路采用集束管连接, 并尽量使阀台后管路管径相近的串为一组, 通过管路中增设的调节阀来调节环路中液体的流速和流量。
1.2.1 环路划分
酸洗回路连接的一般要求如下。
(1) 尽可能将相同管径的管道连接在一起, 按酸洗泵输出流量及酸洗管径的大小, 将系统合理进行环路划分, 使酸液能畅通地通过回路, 且使酸液充满管道返回酸洗装置中, 为使酸液充满管道可在管路上加设节流板。
(2) 连接回路时应考虑到液压系统中的设备、阀台、阀门等不能有酸液通过, 必须用临时钢管来取代设备、阀台、阀门来构成回路。
(3) 每一酸洗回路的最低点应增设临时排酸阀, 对于管径大于Φ80mm的酸洗回路, 应在回路最高点加设排气阀门, 排气阀门或排放阀门可在临时管路上加设。
根据以上原则将此次酸洗的管路划分如表1。
1.2.2 酸液流态确定
管道酸洗过程中, 酸液在管路内以紊流的状态与内壁接触, 以达到对管路酸化的目的, 并将管内的氧化铁皮等杂质带到管外。为使酸洗液在管内以紊流的状态流动, 就需要控制酸洗液在管内的流动速度, 一般情况下, 要保证雷诺数Re>2000。
阀台后管道管径比较小, 采用串联管路, 经估算系统中流态为紊流状态;并联回路的流态经以下计算予以确定。
酸洗过程连续进行, 可视为不可压缩的恒定流过程, 故可利用流体连续性方程:
改写为以下形式:
由于各回路中支路管径基本相同, 可认为各支路中流量基本相同, 并可以通过调节阀进行微调, 经以上分析能够判定每个并联支路中酸液的流速。
本工程所用酸洗装置参数为:Q=100m3/h;P=0.38Mpa;V=2m3, 根据现有参数可计算出管路系统中的各回路的流速, 流速可按下式计算:
式中υ为流速 (m/s) ;
Q为流量 (m3/s) ;
A为过流面积 (m2) 。
式中过流面积A计算如下:
将 (4) 式代入 (3) 式, 则速度公式可改写为:
酸液是否呈紊流状态, 工程中一般用雷诺数Re来判别, 雷诺数可用下式计算:
式中Re为雷诺数;
υ为流速 (m/s) ;
d为管径 (m) ;
ν为运动粘度 (m2/s) 。
将流速公式 (5) 代入 (6) 式中, 则雷诺数计算公式可改写为下式:
酸洗雷诺数计算结果见表2。
由表2计算结果可知, 各环路雷诺数Re均大于2000, 管内酸液处于紊流状态, 满足工艺要求。
1.2.3 实施步骤
(1) 管道试漏应通水检查, 试验压力0.2 M P a～0.4MPa确认管道密封良好, 无泄漏方可进行下道工序。
(2) 将水泵清洗干净后, 把四合一酸洗液倒入其中, 要使液面高度至少在800mm。酸洗液温度为常温。
(3) 起动耐酸泵, 对液压管路进行酸洗, 注意观察回水管的液体流量, 通过改变回路的长度将流量控制在适当的范围之内, 并且根据酸洗液的使用说明, 来确定酸洗的时间。该过程一次就完成了酸洗的脱脂、酸洗、中和和钝化4种功能。
(4) 一组管路酸洗完毕, 再重复上述 (1) 、 (2) 步骤, 直至全部完成为止。
(5) 将酸洗后的管路用清水以尽量高的流速进行冲洗, 将残留在管内的磷化液以及氧化铁皮等杂质冲出管外。该过程可以使用酸洗用的水箱和耐酸泵, 必须将管内的杂质冲刷干净。
(6) 用高压空气将液压管一根一根地吹干, 这样就完成了管路的酸洗过程。
(7) 经过循环酸洗后, 不能再使用的废酸, 经中和处理后装入废酸罐内, 用汽车运至指定地点回收, 中和经检验合格后再排放。
1.2.4 酸洗质量验收
每次酸洗结束后, 打开几处管道接口进行观看, 要求管道内壁无可见的氧化皮、锈、附着物等, 且呈灰色金属光泽, 并达到酸洗等级“Be”。
2 结语
液压管道 篇2
建立了有、无弹性刚度支撑的液压/燃油管道系统,采用了动力优化的有限元分析方法,分析了在一个频率约束下以质量最轻为目标的管道系统,得出了管径、支撑刚度和固有频率的`定量关系,提出了防止管道系统强迫共振的方法,最终为管道系统的安全性指导和设计提供了理论依据.
作 者：智友海 史向平刘永寿 岳珠峰 ZHI You-hai SHI Xiang-ping LIU Yong-shou YUE Zhu-feng 作者单位：智友海,ZHI You-hai(徐州工程学院,数学与物理科学学院,江苏,徐州,221008;西北工业大学,力学与土木建筑学院,陕西,西安,710129)史向平,SHI Xiang-ping(徐州工程学院,数学与物理科学学院,江苏,徐州,221008)
轧机液压管道施工技术 篇3
关键词：轧机,液压管道,施工技术
1 概述
轧机设备的液压与润滑介质的泄漏会直接影响液压执行元件的响应力度和速度,在实际运行中表现为动力传输失真、无法建立条件反馈控制,造成该时段轧制产品的波动。因此,液压管道施工质量与产品质量有着密切的关系。轧机液压系统工作量大,尤其是轧机设备的液压管道施工,管路走向复杂,拐弯多,设备连接多,场地狭窄,因此液压管道施工是轧机安装的重点控制项目。
2 液压管道施工流程
管材酸洗→管材制安→一次油冲洗→二次循环油冲洗→系统压力试验→系统调试。
3 液压管道施工重点控制项目
3.1 管道酸洗
用盐酸溶液对管道进行酸洗,将管道表面的油污、氧化皮等除掉。管件在槽内浸泡时,应注意放置的位置,避免管内存留空气。浸泡过程中应上下前后移动或翻动管件,使内腔溶液不断更换,以提高效果。必要时取出管件,用水气冲洗后再进行浸泡。酸洗温度和时间视管道锈蚀情况而定,一般为40 ℃～60 ℃,时间一般为2 h～4 h,不得造成过酸洗。过酸洗容易腐蚀钢管,出现断裂。酸洗结束后,将管内酸液排出,然后用清水冲洗管道直至冲洗出来的水呈中性(pH=7)为止。
3.2 管道钝化处理
将已达到酸洗质量要求的液压管道放入完成配制的溶液钝化槽中。钝化2 h～4 h,将钝化后的液压管道,用干燥压缩空气将管道内的钝化液吹出。检查合格后,将管道两端管口用塑料塞封口,用布进行包扎保护,如外表面需要进行油漆的管件,则按照涂装要求进行。
3.3 管道焊接
1)所有液压管道均采用氩弧焊打底电弧焊补肉的形式焊接,所有液压管路均为对焊,DN32以下的管道或DN50以下且壁厚小于4 mm的管道为氩弧焊一次成型,保证焊缝内外部成型良好;2)由有资格的焊工施焊;3)根据管道母材选择合适的焊接材料;4)焊缝距离弯管起弯点不得小于100 mm,且不得小于管道外径,如遇该情况,可使用直角管接头,或承插式直角接头;5)环焊缝距管道支架、管夹净距不应小于50 mm;6)不宜在管道焊缝及其边缘上开孔;7)管道坡口加工采用机械加工方法,DN250以上的管道可采用等氧乙炔焰加工的方法。采用热加工方法加工坡口后,应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层,并将凹凸不平处打磨平整;8)管道点固焊时,点固焊的工艺措施及焊接材料与正式焊接一致;9)管道焊缝质量应不低于相应标准中的规定,并按比例对液压焊缝进行射线探伤。
3.4 管道敷设
1)先安装泵组到油箱间的管道,再安装泵组到阀台、蓄能器间的管道,最后安装阀台到各设备间的管道;2)管道安装应遵循如下原则:先内后外,先上后下,先大后小,先主后支,合理布局,统筹排列安装;3)管道敷设位置必须使管道、液压阀和其他元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其他元件,在不方便的地方少留接头;4)配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹;弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接;5)管道的重量不应由阀、泵及其他液压元件和辅件承受,也不应由管道支承较重的元件重量;6)对于同排管道,应将各管的法兰、活接头等连接件相间错开一定距离,便于装拆;7)与管接头或法兰连接的管子必须是一段直管,即这段管子的轴心线必须与管接头、法兰的轴心平行、重合。
3.5 管道冲洗
液压管道的酸洗和油冲洗直接关系到系统的清洁度,尤其是液压比例、伺服系统,对系统的清洁度有很高的要求,因此,必须采取有效的施工方法和专业的检测手段,确保管道系统的清洁度。
管道油冲洗回路的连接:
油冲洗装置就位后,在油冲洗回路连接前,油冲洗回路连接的一般要求是:尽可能将相同管径的管道连在一起,按油冲洗泵的输出流量及油冲洗管径的大小,将系统分成若干个油冲洗回路,使冲洗油能顺利地通过各回路返回油冲洗装置的油箱中。
连接回路时,将液压系统中不能有冲洗油通过的设备用临时钢管或软管来取代液压设备构成回路。油冲洗回路一般采用硬连接(钢管连接),在油冲洗的每个回路上都增设临时阀门、化验取样点及压力表,以便于调节油泵输出的总流量在各回路中的分配,观察和掌握各回路的流量、压力、清洁程度等,增强冲洗效果。
管材与其内壁附着物的热膨胀率不同,温度变化时管材与内壁附着物间会发生相对位移,存在小的缝隙,附着力减小。利用这一物理特性,在油冲洗过程中,对冲洗油温进行调节,并适时对管道实施敲打,敲打重点一般选择在焊口、弯头及异型管前后;若经油样化验发现清洁度不稳定,说明管道内壁附着物在经过敲打振动后不断脱落,需对管道继续实施敲打,若清洁度没有变化,则停止敲打。
不同的油冲洗阶段应选择不同精度的滤芯对油中的悬浮颗粒进行过滤。冲洗各阶段所用的滤芯精度可采取如下方法进行选取:根据系统最终精度要求确定滤芯的最高精度;根据冲洗初期油中颗粒的大小、数量确定冲洗初期系统采用的滤芯;再由“粗”到“细”确定系统不同冲洗阶段采用的滤芯。
运用多种不同精度的滤芯来完成系统的冲洗过滤的方法,与系统始终采用同种最高精度的滤芯的方法相比,有如下优点:滤芯堵塞情况较少,冲洗时间短,滤芯清洗的次数少,报废情况较少,适用于规模大、系统冲洗时间间隔不长的工程更为经济和合理。
3.6液压管道压力试验
1)管道压力试验介质为应用工作介质。
2)压力试验时,应先作低压循环,并排净系统中的空气。
3)压力试验时的油温应在正常工作油温范围内,试验压力为系统工作压力的1.5倍。
4)试验压力应逐级升高,每升高一级稳压2min～3min,达到试验压力后,持压10min,然后降至工作压力进行全面检查,以系统所有焊缝和接口无漏油,管道无永久变形为合格。
5)压力试验时如有故障需要处理,必须先卸压;如有焊缝需要重焊,必须将该管卸下并在除净油液后方可焊接。
6)液压管循环24h后进行在线油样检测,一般阀类精度达到NAS7级,有伺服阀系统需达到NAS6级以内,达到要求的清洁度等级后停止冲洗,恢复安装,进行调试。
参考文献
液压管道 篇4
塑料压力管道多角度热熔焊机 (简称角度焊机) 主要用于燃气、给排水、石油化工等领域的以PE、PP为主要材质的管状零件的焊接, 以实现二个管状零件的对接和带有角度的连接, 角度焊机主要由机座部件、刀盘部件、热板部件、夹具体部件、控制装置等组成。根据塑料焊接特性分析, 发现除材料自身性能以外, 温度、压力、时间也是影响熔接质量的重要因素, 尤其是温度, 但三者的配合更是影响熔接质量关键问题[1]。
本研究主要介绍塑料压力管道多角度热熔焊机液压系统的设计。
1概述
根据热熔焊接的工作原理[2], 焊机主要通过4个阶段完成管状零件的焊接:准备阶段、切削阶段、熔接阶段、完成阶段。
(1) 准备阶段。
调整机座上的夹具体角度, 将焊接的管件夹上, 测定工作台移动的压力P0。
(2) 切削阶段。
刀盘转动, 工作台以P切=P0+ (1～2) MPa前进并切平管件二个端面。
(3) 熔接阶段。
管件二个端面通过与热板端面的接触, 在完成吸热和均热后, 在一定的压力下, 使管件的二个端面融合在一起。
(4) 完成阶段。
端面冷却后, 拆下已熔接好管件, 以P0压力后退移动工作台。
在这一焊接过程中, 熔接阶段最为关键, 整个熔接过程中压力的变化如图1所示[3]。
P0-最小拖动压力;P1=P0+接缝压力 (接缝压力≤熔接压力) P2=P0+吸热压力 (吸热压力≈0) ;P3=P0+保压压力
从运动的角度分析, 整个焊接过程需要有刀盘的旋转运动 (用双面圆盘铣刀切削管件端面) 、工作台的往复移动 (用于切削、熔接管件) 、刀盘部件的移动与转动 (使之在合适位置进行工作) 、热板部件的移动与转动 (使之在合适位置进行工作) , 且由图1可以看出管件在熔接的不同阶段对压力的要求是不同的 (即工作台在不同的压力下进行往复移动) , 显然, 采用液压传动完成上述多项运动是十分适宜的。
笔者通过分析目前已有的角度焊机发现[4], 其操作多以人工控制为主, 工作效率低、劳动强度大、管道焊接的质量随机性大;小规格角度焊机的工作台移动虽采用液压传动, 但刀盘部件与热板部件在安放位置与工作位置间的转动靠人力进行。大规格角度焊机运动虽全部采用液压传动, 但其运动是相对独立进行的, 所用液压元件多、系统庞大、自动化程度低。此外, 已有角度焊机的刀盘旋转运动是由电动机通过减速箱减速后再通过链传动传递给刀盘的, 这种设计使刀盘部件一侧重量大大增加, 易使刀盘产生倾斜现象;且刀盘部件转到工作位置后, 须用手动锁紧机构把刀盘部件与机座部件固定在一起, 以防止刀片在切削管道端面时因受力的方向变化而引起刀盘部件的转动及振动。
2液压系统设计思路
针对目前该类角度焊机在液压传动设计等方面存在的不足, 本研究拟从以下几个方面对液压系统及其相关控制进行重新设计:
(1) 角度焊机的各种运动尽可能地采用液压传动以简化对运动的控制。对刀盘部件与热板部件在安放位置与工作位置间的转动均采用液压控制摆动油缸来实现, 对刀盘的旋转运动则采用液压马达直接通过链传动带动刀盘。
(2) 为提高焊接过程的自动化程度, 把原先相对独立的各运动进行连贯, 通过对焊接过程各部件运动分析发现, 须增加一个让刀盘部件与热板部件连接在一起进行轴向移动的油缸。由于在工作过程中, 油缸的压力是变化的, 因此在油缸回路中采用比例阀控制油缸压力是比较理想的。
2.1液压系统方案确定
2.1.1 确定液压执行元件
根据工作过程, 本系统液压执行元件有控制刀盘旋转的液压马达, 控制移动工作台左右移动的工作台移动油缸, 控制热板-刀盘连接体左右移动的油缸, 控制刀盘在安放位置与工作位置间往复的刀盘翻转油缸及控制热板在安放位置与工作位置间往复的热板翻转油缸。
2.1.2 确定液压控制元件
考虑到液压马达与其他4个油缸的运动联系不十分紧密, 且在整个工作循环中只动作一次, 因此在液压系统设计时, 把它与其他四缸的控制回路分开。
(1) 对液压马达回路:
采用常规的溢流阀控制其压力;常规的节流阀控制其流量;常规的二位三通换向阀控制其转动与停止。
(2) 对油缸回路:
为更好地自动控制各过程的压力变化, 采用比例溢流阀控制各缸不同时间的压力;由于在整个工作循环中, 各缸都是单独动作, 因此采用一个比例溢流阀来控制各缸压力。用4个三位四通换向阀控制各缸的前进、后退、停止, 由于在“停止”时, 有的缸可能要锁住、有的缸可能要卸荷, 故4个三位四通换向阀的滑阀机能采用J或O型。再装4个节流阀控制各缸流量, 对要锁住的缸, 还要加液控单向阀, 为使结构紧凑, 方便安装, 这一部分阀采用叠加阀。
2.1.3 确定液压动力元件
由于有2个不同特点的控制回路, 为了方便, 本研究采用2个泵各自给回路提供动力, 为优化设计, 2个泵采用双联泵。通过分析比较, 由于整个系统压力不高, 宜采用双联叶片泵。
2.2液压系统原理图
根据上述方案, 重新为角度焊机设计了液压系统, 其原理图如图2所示。
图2中的刀盘-热板连接体左右移动油缸下的二位三通换向阀与单向阀的组合是为了保证在整个自动工作循环状态结束时刀盘-热板连接体能停在循环开始时的位置上。
3液压系统的计算和选择液压元件
3.1液压马达回路
3.1.1 液压马达的选择
根据计算, 该角度焊机切削的管件最大截面高度接近Ф450的燃气管道对接时的截面高度, 参照已研发的DHJ-450B热熔对接焊机, 用其刀盘的相关技术参数用于该角度焊机的设计。
DHJ-450B刀盘的传动系统为:1.5 kW、1 400 r/min的电机通过1∶20的蜗轮蜗杆减速箱, 再通过15/35齿的链轮减速后带动刀盘旋转。刀盘的转速为24 r/min。
设计用液压马达来代替电机与减速箱, 则要求液压马达输出的转速n为56 r/min;输出扭矩[5]:
查找相关的液压马达选用资料:BM系列摆线马达具有重量轻、外形小特点, 它的技术参数符合上述要求, 比较适合在此应用。查BM系列不同工作点的性能参数表, 最终选择BM2-160 (在压力为69 bar时, 流量为15.1 L/min时的扭矩为155 N·m、转速为90 r/min;流量为7.6 L/min时的扭矩为153 N·m、转速为40 r/min) 。根据图表推算, 转速为56 r/min, 流量约为10 L/min。
3.1.2 配套液压泵参数的选择
根据液压马达的要求, 马达的最大工作压力在6.9 MPa、流量为10 L/min。考虑到油路的压力损失 (按0.5 MPa估算) , 泵的最大工作压力为7.4 MPa。至于泵的最大流量:因溢流阀工作, 最小溢流量一般取2～3 L/min, 取系统泄漏系数KL=1.2, 则泵的最大流量为14.4 L/min。泵的排量为14.4 ml/r (转速为1 000 r/min时) 。
3.2油缸回路
3.2.1 液压缸的计算和选择
参照类似规格的同类焊机, 对工作台移动油缸、刀盘翻转油缸、热板翻转油缸的缸径与活塞杆直径采用与其他同类焊机相同的数据;液压系统参数选择也类似。由于热板-刀盘联接体左右移动所需的推力比较小, 其油缸根据具体结构设计来定。这4个油缸, 以工作台移动油缸的环形截面为最大, 由于4个油缸均为单独运动, 只要本回路能满足工作台移动油缸要求就行了。现对该缸作如下选择:
首先计算最大熔接压力P3:熔接时的保压压力P保压和管材截面积相关, 即P保压=管材的截面积 (cm2) /液压缸活塞的总面积 (cm2) ×0.15 (MPa) 。对于本机, 所能熔接的最大管材为Ф315-SDR11, 其横截面积约为257 cm2, 焊制弯头斜放时的最大截面积为257/cos 45°≈363 cm2。先假设油缸的内径为Ф50 mm, 则其截面积为19.63 cm2;P保压=363/19.63×0.15≈2.8 MPa;拖动压力P0取0.6 MPa, 则P3=P0 + P保压=0.6+2.8≈3.4 MPa。
通过对工作台移动的液压系统的运动分析, 作用在工作台移动油缸上的负载F包括3个方面[6], 即:
F=Fw+Ff+Fa (2)
式中 FW—工作负载, 其值为工作压力×液压油缸活塞截面积=3.4×1 963≈6 674 N;Fa—运动部件速度部件变化时惯性负载, 由于在达到最大工作负载时, 油缸几乎是静止不动的, 因此惯性负载为0;Ff—导轨摩擦阻力负载。
对于平导轨Ff可由下式求得:
Ff=f (W+N) (3)
式中 f—为摩擦系数, 对滚动导轨, 查表取f为0.003;W—活塞及运动部件的重力, 估计为25 N;FN—垂直于导轨的工作负载, 查机座的设计资料知其约为2 500 N。
因此, 导轨摩擦阻力负载Ff=0.003× (25+2 500) ≈8 N。
作用在工作台移动油缸上的最大负载F=6 674+0+8=6 682 N。
工作台移动液压缸内径D和活塞杆直径d的确定:
由于本油缸为单活塞结构, 其液压缸内径D计算过程如下:
式中 pA—液压缸工作压力, 初算时可取系统工作压力, 根据熔接工艺, 其最大值约为3.4 MPa;PB—液压缸回油腔背压力, 初算时无法精确计算, 按一般的中、低压系统进行估算取0.5 MPa;d/D—活塞杆直径与液压缸内径与液压缸内径之比, 查相关资料, 取0.5比较适宜;F—工作循环中最大的外负载, 从上计算已得其值约为6 682 N;ηcm—液压缸的机械效率, 一般ηcm=0.9～0.97, 取ηcm为0.95。
则液压缸内径:
按GB2348-80标准对液压缸内径进行圆整, 取液压缸内径为50 mm, 按
因此, 在本焊机设计中, 选择工作台移动油缸的缸径为Ф50, 活塞杆直径为Ф25, 油缸回路的最大工作压力为6.3 MPa, 流量为5 L/min。
3.2.2 配套液压泵参数的选择
根据油缸回路的要求, 回路的最大工作压力在6.3 MPa (63 bar) 、流量为5 L/min。考虑到油路的压力损失 (按0.5 MPa估算) , 泵的最大工作压力为6.8 MPa。至于泵的最大流量:因溢流阀工作, 且回路泄油比较多, 溢流量取3 L/min, 取系统泄漏系数KL=1.2, 则泵的最大流量为9.6 L/min。泵的排量为9.6 ml/r (转速1 000 r/min时) 。
3.3选择液压泵和电动机的类型和规格
3.3.1 液压泵的选择
根据原理图及上述参数选择, 确定采用双联叶片泵。查找相关的液压泵资料, 采用上海某液压件厂的YB-D系列中压双联叶片泵。为延长泵的使用寿命、降低噪音, 泵的转速选择为1 000 r/min。液压马达回路要求泵排量为14.4 ml/r;油缸回路要求泵排量9.6 ml/r, 根据排量选择泵的型号为YB-D10/16。该泵的基本参数为:排量10 ml/r (小泵) 、16 ml/r (大泵) ;额定压力10 MPa。
3.3.2 电动机的选择
液压马达回路电机匹配功率:
油缸回路最大电机匹配功率:
查相关手册, 选择电动机为Y-132S-6 (3 kW, 940 r/min, 立式安装)
3.4选择液压辅助元件
3.4.1 选择阀类元件
由于在方案确定中以明确采用一些叠加阀, 为保证质量、方便采购, 阀类元件全部采用上海某液压有限公司引进德国Rexroth公司技术生产的液压阀系列。查其产品样本, 全选择6通径系列阀, 其流量与压力最大值均大大超过泵所能提供的, 因此, 这些元件均可用。
3.4.2 液压油箱的选择
液压泵的额定流量按最大流量取为16 L/min, 对中压系统 (P≤6.3 MPa) , 常取液压泵最大流量的 (5～7) 倍为液压油箱有效容积, 经计算为80～102 L。为防止液压油从油箱中溢出, 油箱中的液压油位一般不应超过液压油箱高度的80%。油量控制在100 L左右。采用常规结构的油箱。
3.4.3 过滤器的选择
过滤器主要用于保证液压油的清洁, 达到延长液压元件的使用寿命和工作的可靠性。
根据YB-D10/16液压泵的要求:进油口装100～180 μm的滤油器, 过滤能力大于泵流量3倍;排油管处安装 30～50 μm滤油器, 选择普通WU—63×180—J安装在泵进油口上;选择RFA—25×30回油过滤器安装在回油箱的各回油管上。
4结束语
按上述方案设计的塑料压力管道多角度热熔焊机的液压系统安装在笔者研发的焊机上完全达到了焊机的使用要求, 特别是液压比例阀的使用实现了在以工控机为核心的电控系统控制下的焊接过程的自动化。由此可见, 液压系统的设计首先要分析系统在一个工作循环内压力、流量随时间变化的规律, 然后设计出满足主机系统要求的液压原理图, 再选择适合系统工况的液压泵与电机, 并根据系统流量等选择适当通径的液压阀后, 再完善油箱等液压辅件的选择。
摘要：通过对塑料压力管道多角度热熔焊机的基本构成及工作原理的研究, 设计出了一基于比例控制的液压系统, 使焊接过程的运动用液压控制进行连贯, 重点探讨了该液压系统的设计过程与方法, 完成了用一个比例阀控制多个液压缸的顺序运动, 并把一些机械传动与控制改用液压来代替。与工控机相结合, 实现了焊接过程液压传动控制的自动化, 提高了工效和焊接质量。试验结果表明, 该系统在液压方面能满足焊接过程的自动化, 并简化了机械结构。
关键词：角度焊机,液压控制,系统设计
参考文献
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[5]蔡春源.机电液设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1997.
液压管道 篇5
1 酸洗设备和油冲洗设备
根据液压管道在线酸洗涂膜工艺的特点, 我公司自行设计研制了专用的酸洗涂膜机, 容量为3m3+3m3, 能力为100m3/h功率2 2 k W, 2台油冲洗装置, 1台流量为132m3/h, 功率80kW, 1台 (二泵并联) 流量为90+56m3/h, 功率80+48kW。
2 化学药品和冲洗油
根据系统管径容积和管道内表面积准备足够的氢氧化钠, 磷酸三钠、盐酸, 氟化氢氨, 防腐剂 (六次甲基四氨) 、柠檬酸和亚硝酸钠等化学药品。油冲洗介质要与工作介质相容。液压系统工作介质为46#抗磨液压油, 润滑系统工作介质为220#中负荷齿轮油。因此选用与两种工作介质均相容的10#机械油为冲洗油。
3 临时用水源、气源和电源
在化学清洗过程中必须要有足够的水和气来保证清洗的连续性和质量。在化学清洗的每道工序均要大量的水, 所以干净且水量足够大的水源是必要的, 否则可能严重影响清洗质量。干燥的压缩空气或氮气是作为气源的要求, 气源必须有足够的压力, 以尽可能将残留的化学液体排除干净。电源必须完全满足清洗、油冲洗装置以及临时照明灯具的使用, 冲洗时不要断电。
4 组成循环管路
在实际配管施工过程中就要考虑到化学清洗时的短接工作。管道与油箱或设备接口处, 要加法兰以便于拆除。冲洗装置和循环管路之间应在适当的地方加活接, 也便必要时拆除。组成循环管路以前, 认真作好管道的确认工作, 确认每根管道的走向、接口与原理图一致。循环管路的构成要遵循大口径管在前, 小口径管在后, 或大口径管进, 小口径管回的原则。
构成循环管路时, 将管道与液压 (润滑) 泵站脱开, 与化学清洗装置或油冲洗装置连接, 将管道上的控制阀、阀台拆除, 用短管代替, 将管道与工艺设备脱开, 用临时管道短接。各分支均要考虑安装阀门, 以便冲洗时分开控制。在每一分支管路上装一块压力表和一个取样口, 系统极低点设排放口, 极高点设排气口。设备本体配管在出厂之前已经清洗干净, 可不参与管道连接。拆除后的阀台、设备接口要用干净物封堵, 防止污物进入。
在短接过程中对待临时管道要象对待正式管道一样, 尽量采用氩弧焊焊接, 坡口打磨也要正规, 保证管道内部干净。管路上的法兰口、活接等处要涂上干油, 所有接口都要紧固到位, 以免泄漏。
5 化学清洗工艺操作
化学清洗包括碱洗 (即脱脂) 、酸洗和钝化。目的是除去管道内壁上的油脂和氧化铁皮等杂物。用化学清洗装置将一定浓度的碱液或酸液泵入循环管路内, 以合适的流量和压力循环流动, 使碱液或酸液与管道内壁上的油脂或氧化物发生化学反应生成可溶于水的物质, 从而使管道清洁, 然后采用钝化液在管路内循环, 在管道内壁形成保护性的氧化膜, 以免再次生锈。
(1) 水冲洗、试漏:用化学清洗装置向循环管路中泵入清水, 对管道进行试漏和冲洗, 以除去悬浮颗粒等杂物。
(2) 碱洗:向水中添加氢氧化钠和磷酸三钠, 待其充分溶解后泵入循环管路中循环冲洗2h～3h, 应经常检查排气孔情况, 保证管路中没有窝存气体。使管道内表面与碱液充分接触, 彻底洗净油脂。
用氮气或洁净压缩空气将管道中的碱液排空到指定地点, 然后用水冲洗管道, 直到管内溶液的pH=7～9。
(3) 酸洗:向循环管路中注入盐酸和氟化氢氨, 并加入防腐剂 (六次甲基四氨) , 在管路内循环3h～4h, 温度35℃～40℃。将管道内的酸液排空, 并用水冲洗, 同时向水中加入适量的氢氧化钠进行中和, 直到管内溶液的pH=5～7。
(4) 钝化:向管路中加入柠檬酸, 并用氨水调节到pH=2～3, 循环1h。然后向溶液中加入氨水, 将pH值调节到9～10, 再加入亚硝酸钠, 循环1h。用氮气将管道内溶液排空, 直至排放口无可见水雾为止。
6 油冲洗
油冲洗作业应在化学清洗完成, 并经检查确认合格后方可进行。作业前必须将油冲洗装置的油箱进行清理, 用湿面团粘去杂物, 目视无可见污染物, 然后向油箱内注入冲洗油。
油冲洗时, 打开除主管道旁通外的所有支路上的阀门, 启动冲洗泵, 使冲洗油在管路内循环流动, 用精度为10μm的滤芯对冲洗油进行过滤。冲洗油流速至少为工作流速的2倍。冲洗油温度一般在45℃～55℃为宜, 但不可高于60℃, 以免冲洗油因高温而变质。
冲洗开始48h后开始取样分析, 以后根据油样情况决定取样时间, 每次作好记录。当系统清洁度比设计要求低一个等级时, 把10μm的滤芯换成5μm的滤芯, 继续冲洗。某一支路冲洗合格后, 将其阀门关闭, 使此支路从循环管路中脱离出来。直至所有管路全部冲洗合格。管路系统冲洗合格后, 应填写记录表。
附:冲洗参数的确定可以采用以下公式计算:Q=6VA
管道的横截面积cm2, (并联时A为管子横截面积之和, 串联时为管子的最大横截面积) 。
V为生产系统的最小流速 (m/s) ;
V=R e M/d;
Re为最小雷偌数4000;
d为冲洗管内径mm;
M为冲洗介质的运动粘度mm2/s。
7 结语
通过采用以上技术, 液压系统管道的酸洗和油冲洗可大大的提高冲洗速度, 在短时间内就能达到设计要求的清洁度等级, 缩短液压系统的施工时间。
摘要：在现代化的冶金生产中, 广泛地采用液压传动, 是因为它有一系列的优点, 如液压操纵力小, 在工作过程中能够进行较大范围的无级调速, 在往复和旋转运动中, 可经常快速而无冲击的变速及换向, 容易获得各种复杂的动作, 使机械自动化程度大大提高, 液压传动与电气或气动相配合, 可创造出各方面性能都好的、自动化程度很高的传动或控制系统。
关键词：液压管道,化学清洗,冲洗技术
参考文献
[1]工业金属管道工程施工及验收规范, GB 50235—97[S].
液压管道 篇6
承建单位:上海宝冶建设有限公司
施工单位:新疆亿通达管业有限公司上海上水自来水特种工程有限公司
施工地点:上海虹桥枢纽区域
施工项目:400 mm双壁波纹管更换为450 mmHDPE管
施工设备:威猛HB125型液压胀管机配备的450 mm胀头
工程概况
该工程位于上海虹桥枢纽区域内,因现有的DN400双壁波纹管管道局部塌陷、变形、开裂,影响了原设计管道的正常使用,需进行更换。需更换管道的总长度为75 m,中间有3个深7 m的人井,附近有高压电缆及雨水管道,若开挖施工,难度较大。图1为更换管道内部情况。
施工方案
结合近几年来非开挖管道修复技术的发展情况,我们采用较为成熟的非开挖胀管法,其主要优点在于施工成本低、效率高、施工速度快、不改变管道坡度、对路面影响小、可更换增大口径的管道。所以在保证管道必须通流能力的前提下,胀管法是比较可行的非开挖管道更换施工工艺。
因为待更换管道距离较长,采用液压方式胀管较为便捷快速,经计算后确定使用威猛HB125型液压胀管机(图2)完成胀管施工。图3为胀管施工示意图。
工程相关参数
新更换HDPE管道的外径450 mm,壁厚26.7 mm,内径397 mm,采用热熔方式连接。
原管道埋深约6.5 m左右,更换长度75 m,要穿越3个人井,土质状况为一般回填土。
施工准备
施工准备如图4～图6所示。
施工过程
胀管施工见图7。施工过程如图8～图12。
在起吊胀管机之前,全面检查主机,确定所有操作手柄动作正常。之后工程人员做好坑底的夯实,填入沙袋整平,铺厚钢板。
待设备起吊并放入工作坑后,调整好主机在坑里的位置,前端做简单支护,将主机后部支撑臂升出,以确保在顶杆过程中机器不会向后移动。之后便开始进行顶杆,确保HB125型液压胀管机的钻杆从原管道中心位置穿过。
待钻杆穿越至管道入口坑,卸下引导杆,连接胀头和新HDPE管道,进行回拖,确保机器前端不倾斜。
胀管开始后,需要注意压力变化(见图13),同时确保管道行走,记录钻杆数目,并在新铺管道上做好长度标记。
每经过人井第一个井壁时,拉力增加,过了人井之后拉力下降,之后呈缓慢增长的趋势,3#因为井壁未凿透的原因,拉力急剧增加到125 t,之后凿壁,过井拉力为85 t,然后拉力下降到50 t左右,回拖最后15 m,拉力逐渐下降到20 t左右。
施工总结
经过了半个月的调研与实践,承建和施工单位均一致认为液压胀管机在上海常见的高水位、大深度、黏土质条件下进行大管径且增大管径的胀管施工是可行的。这次工程施工地点位处市区枢纽,交通繁忙,加上施工范围内有一个深7 m的人井,附近又有高压电缆和雨水管道,施工难度大。纵然如此,威猛HB125液压胀管机还是顺利完成此次胀管施工。
非开挖胀管法主要优点在于施工成本低、效率高、施工速度快、不改变管道坡度、对路面影响小、可更换增大口径的管道
在起吊胀管机之前,全面检查主机,确定所有操作手柄动作正常
液压管道 篇7
液压油普遍应用于生产生活的各种机械中, 但是由于油体被管壁遮挡, 不能实时看到管内的液压油流动状况。然而, 液压教学、液压安全检测、液压系统生产运行以及相关液压系统培训等都需要液压油管内流动的视觉再现, 因此, 对管内液压油可视化模拟具有现实意义。
液压油是多种添加剂与矿物油混合的一种液体, 它粘性很强、密度大、高可压缩性, 除此之外, 液压油的粘性还随着温度的变化而变化, 通常称为液压油的粘温性。外界温度越高, 液压油的体积就会越大, 其在管道内所受的压力也就越大。液压油是一种流体, 所以流体的模拟方法也可应用在液压油的模拟中。目前, 液压油的模拟主要有基于参数建模的方法和基于物理的方法。参数建模方法一般运用波动理论函数来模拟小范围内流体波动的效果, 不能真实地描述现实世界中液压油在管道内流动的情况, 而且控制比较困难。时培成[1]等应用数字建模仿真模拟推导出的液压油密度及油液中空气含量随液压油液压力与温度变化的函数关系。文献[2]通过数学建模, 对不同流速比和相同流速比但雷诺数不同的汇流管道进行了模拟。基于物理的模拟方法是基于立体运动的物理学规律对油体运动形态进行模拟, 从而使液压油流动形态的模拟更具真实性;基于物理的方法有欧拉法和拉格朗日法两种。欧拉法计算量较小、方法简单, 但是因为它以流体运动的整个区域作为观察对象, 所以必须对整个空间进行处理, 控制起来比较困难。相对而言, 拉格朗日法实施比较容易, 表达较清晰, 不需要对流体的整个区域进行处理, 在保证物理质量守恒的条件下, 容易控制。虽然拉格朗日法重建平滑运动界面比较难, 但其计算量也会随着系统粒子数量的增加而快速增加, 随着计算机硬件的发展, 这一缺点的影响也在下降, 人们仍然普遍采用拉格朗日法模拟流体。SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) 是目前应用最多的拉格朗日方法之一。Losasso[3]等结合SPH和Particle level set的方法模拟了流体。随着硬件的发展, 采用GPU来加速模拟的整个计算成为又一有效手段。文献[4]基于GPU采用SPH方法较成功地模拟了管道内液体流动和液体出管道口后的漩涡、溅射等现象, 证明了基于GPU的计算速度的高效性。但是, 它只对管道内粒子赋予基本属性, 构建了简单的模型, 且不能提供真实的视觉效果。
在液压系统中, 经常遇到多个支流混合为一个管道的现象, 管道交叉处漩涡现象是支流混合的普遍现象, 使用以上方法并不能达到粘温特性的视觉效果、较低计算量以及较容易控制的目的。本文提出的适用于液压油模拟的Stoke非定常平行剪切流模拟方法可以达到容易控制的目的。结合物理模拟方法的优点, 引入人工粘性, 设置粘温系数, 对其参数进行定量设置, 降低了计算量, 提高了粘温特性的视觉效果。
1 Stoke非定常平行剪切流数学原理
在拉格朗日粒子法中, SPH模型是对Navier-Stokes方程进行求解的[5]。运用SPH模型求解, 其核心原理可以理解为在空间中离散位置的流体粒子所携带的状态量, 通过对最近相邻粒子的状态量值进行累加求和得到, 这些粒子的状态量包括粒子本身的质量、粒子在管道内所受的压强力、粒子相互间的粘性力、外部作用力、位置、颜色、透明度等, 其粒子运动方程为:
1.1 管道液压油粒子模型建立
管道内液压油可以看作由很多不同形状、大小、位置、颜色、透明度、运动速度、运动方向和生命周期等属性的粒子组成。这些粒子是随着时间动态变化的, 在这些变化过程中, 有些粒子会消亡, 有些粒子属性会改变。液压油粒子状态量值的积分形式表示为:
式 (2) 以离散求和的形式表示为:
式中:j:遍历所有流体粒子, mj:粒子j的质量, ρj:粒子j的密度, Fi为位于xi的场量, Ω为包含x的积分体积, h为光滑半径, W (x-x′, h) 为具有一定作用半径的光滑核函数。针对不同的受力状态量, 所选择的光滑函数是不同的。密度核函数为:
kpoly为固定系数, 在三维模拟中
粒子压强力的计算通常取计算粒子压强的平均值, 单个粒子压力可用理想气体状态方程计算, 其光滑核函数为
考虑到液压油的强粘性, 本文借鉴XSPH[6]方法, 在求解通用SPH模型时引入了人工粘性, 降低了方程中使用的动力学系数, 有助于在较大步长下保证流体方程的稳定性和收敛性[7]。为了凸显液压油的粘温特性, 在粒子受力中增加了粘温影响因子μ, 它是受温度影响形成的粘温指数。
其中, T0, μ0分别为参考温度和相应的粘度, n为随温度不同而设定的不同指数。一般而言,
本文结合XSPH得到液压油粒子粘性力方程:
其中
而粘性力与粘温指数的关系为根据温度的设定即可求出粘温指数进而求出粘性力。这里将粘性力与粘温指数的求解与液压油的温度关联起来, 可以有效地表现出液压油的粘温特性。
1.2 管道粒子边界处理
运用虚粒子来处理粒子边界条件和解决粒子缺陷问题是有效方案之一。在Monaghan[8]的整个流体粒子模拟研究中, 在边界粒子i影响领域h内, 所有相邻粒子被分为两大类:实粒子和虚粒子。实粒子是所有与粒子i相邻的内部粒子;虚粒子是所有与粒子i相邻的边界粒子。该方法的主要思想是:在固定边界上分布一组虚粒子, 用于对邻近边界的粒子强排斥, 从而阻止边界粒子的非物理性穿透。
本文引入Monaghan虚粒子思想, 将管道壁看成由一层固定的虚粒子组成的粒子壁, 内部实粒子一旦进入虚粒子的作用域就执行碰撞检测, 根据实粒子与虚粒子之间的作用距离赋值作用力大小, 距离越近作用力越大。实粒子与虚粒子碰撞后的反弹速度大小及方向与赋予的虚粒子刚性作用力和虚粒子与实粒子的距离有关。虚粒子和实粒子在管道内流动情况如图1所示, 空圆点代表虚粒子, 实圆点代表实粒子。
设定管道边界液压油粒子虚粒子与实粒子的作用力主要是碰撞力, 此处的粘性力忽略不计。
1.3 管道汇流漩涡模拟数学原理
管道内液压油汇流是单相流体在管道内的混合流动, 即液压油经由管道射入充满同种油液的流动液体中, 这种汇流不可避免地会产生漩涡现象, 即湍流现象。湍流产生的一般规律如下:在粘性底层中, 在平面上有顺流向的高速区和低速区相间的带状流动结构, 低速带向下游流动中其头部会缓缓上抬, 与壁面形成横向漩涡, 而横向漩涡在流场作用下会上升, 且在向下游的流动中会变形成为马蹄形涡, 马蹄涡头部的上举最终形成底部低速流体向上层高速流体区域喷射, 然后出现外层高速流体向下游流体俯冲清扫。流向速度分布曲线上出现拐点, 增加了流动的不稳定性, 促成层流向湍流的转变。漩涡的仿真模拟是基于粒子进行的, 本文在使用SPH方法的同时在流体粒子的作用力中引入漩涡力, 如图2所示。漩涡力使流体粒子在两条支路交汇处做圆环运动, 形成漩涡视觉效果。
本文主要借用κ-ε模式来模拟双管道交叉处产生的漩涡现象。κ-ε模式[8]结合涡粘模式即确定合理湍流脉动的特征长度l来求解。湍流脉动长度尺寸可以由湍动能κ和湍动能耗散率ε来估计。模型方程为:κ
ε模型方程为:
νT涡粘系数方程为
涡粘假设的平均运动方程为:
其中,
平均运动的连续方程为:
平均运动的应变率张量为:
uj为湍流流动的平均速度, Cε1、Cε2、δε为经验常数。由式 (4) ~ (10) 可以构成湍流封闭模式方程组来求解。
Stoke非定常平行剪切流模拟方法的数学模型是:运用粒子的动态属性, 设置粒子的初始值, 并根据数学模型规定粒子的运动轨迹, 使粒子沿轨迹进行运动来模拟液压油的流动特性。在粒子的生命周期中一般有以下几个步骤: (1) 新粒子产生, 并被赋予属性; (2) 根据粒子的动态属性对粒子进行移动和变换并赋予粒子新属性; (3) 判断粒子生命值; (4) 若粒子生命值已为0, 则删除该死亡粒子; (5) 若粒子生命值不为0, 则绘制该粒子并在屏幕上显示出来。
2 实验结果与分析
在本实验中运用流体模拟软件建立Stoke非定常剪切流液压油模拟数学模型, 进行不同角度双管交叉处漩涡的模拟, 具体实验步骤如下:
(1) 建立三维管道物理模型。首先运用Gamebit软件进行三维物理模型的创建, 在创建时划分模型混合型网格, 设定模型进出口位置, 针对交叉管道模型设定中间和左侧的端口为液压油入口, 右侧为液压油出口。
(2) 将模型导入仿真软件中, 进行收敛性检测。以90度交叉管道为例, 将Gambit软件导出的jiaocha90.msh文件导入fluent中, 在计算出网格数之后进行收敛性检测。图3所示为90度交叉管道三维模型的收敛性检测图, 从图中可以看出该模型在迭代260次时就能很好地收敛。这样的收敛性可以使仿真结果更符合实际, 也更加准确。
(3) 初始化数学模型参数。将进行收敛性检测的模型初始化为数学参数, 并将这些参数属性赋给粒子, 这里设定:n=1, μ0=1.031, T0=40℃。在湍流封闭模式方程组中设定Cu=0.09, Cε1=1.4, Cε2=1.90, δε=1.30。
(4) 设定仿真条件。根据液压油的一般工作温度, 设定一个液压油在交叉管道内冷却的特定工作环境。实验时, 假设两入口端的温度不同, 左侧管道入口液压油温度为800℃, 中间管道入口液压油温度为400℃, 左侧液压油流速为20m/s, 中间入口处液压油流速也是20m/s。
(5) 运行仿真模型, 显示交叉管道内液压油的流动形态。图4所示为双管90度交叉管道内液压油模拟图。不同颜色区域表示液压油在管道内粘性作用力产生的压强不同。整个管道内的压强是以颜色的过渡表示的, 不同的颜色表示不同的压强。红色表示压强最高, 蓝色表示压强最低 (本文只能黑白表示) 。我们可以根据颜色的划分轻易地分辨出液压油的粘温层次。
根据以上实验步骤, 建立60度交叉管道和30度交叉管道三维模型, 进行60度双管交叉管道内液压油粘温性仿真模拟实验, 得到如图5和图6所示的液压油流动形态模拟结果。
从上述实验可以清楚地看到该方法较真实地反映出液压油体在管道内流动的形态, 液压油温粘性的层次能够清楚地表现出来。
3 结语
本文以改进的SPH方法为基础, 结合湍流标准模型, 提出了一种基于SPH的管道内液压油流动性模拟方法。该方法是对现有方法的扩展, 能够较逼真地展示出管道内液压油粘温的层次视觉效果以及双管道不同角度交叉处的漩涡形态。在此基础上可以进一步研究改善液压油的粘性计算模型, 使其粘温特性得到更充分的展示。
摘要：传统的液压油仿真只是用参数模型进行动力学研究或者沿用一般的流体模拟方法进行模拟, 不能针对液压油在管道内流动的具体粘温物理特性进行仿真。针对液压油粘温物理特性设置欠缺、粘温视觉效果不理想的问题, 提出了一种适用于双管交叉处漩涡模拟的Stoke非定常平行剪切流模拟方法。该方法利用SPH粒子模型进行拓展, 引入人工粘性设定粘温系数变量, 模拟不同角度双管交叉处的漩涡。实验结果表明, 该方法结合SPH控制容易的特点, 增强了液压油粘温特性的分层视觉效果, 有效模拟了液压油在不同角度双管交汇处的漩涡现象。
关键词：液压油可视化,粒子模型,非定常平行剪切流,视觉效果,漩涡现象
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