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液压与气动技术期末考试复习题库（含答案）一．填空题1.单向阀的作用是控制液流沿一个方向流动。
对单向阀的性能要求是：油液通过时，压力损失小；反向截止时，密封性能好。
2.单向阀中的弹簧意在克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位。
当背压阀用时，应改变弹簧的刚度。
3.机动换向阀利用运动部件上的撞块或凸轮压下阀芯使油路换向，换向时其阀芯移动速度可以控制，故换向平稳，位置精度高。
它必须安装在运动部件运动过程中接触到的位置。
4.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联接形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的中位机能。
为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，可选用Y型中位机能换向阀。
5.电液动换向阀中的先导阀是电磁换向阀，其中位机能是“Y”，型，意在保证主滑阀换向中的灵敏度（或响应速度）；而控制油路中的“可调节流口”是为了调节主阀的换向速度。
6.三位阀两端的弹簧是为了克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位，并（在位置上）对中。
7.为实现系统卸荷、缸锁紧换向阀中位机能（“M”、“P”、“O”、“H”、“Y”）可选用其中的“M”，型；为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，中位机能可选用“Y”。
型。
8.液压控制阀按其作用通常可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
9.在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是调压，而主阀的作用主要是减压。
10．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为压力流量特性，性能的好坏用调压偏差或开启压力比、闭合压力比评价。
显然（p s—p k）、（p s—p B）小好， n k和n b大好。
11．将压力阀的调压弹簧全部放松，阀通过额定流量时，进油腔和回油腔压力的差值称为阀的压力损失，而溢流阀的调定压力是指溢流阀达到额定流量时所对应的压力值。
12．溢流阀调定压力P Y的含义是溢流阀流过额定流量时所对应的压力值；开启比指的是开启压力与调定压力的比值，它是衡量溢流阀静态性能的指标，其值越大越好。
润滑油系统气液两相流流动特性仿真与试验润滑油系统气液两相流流动特性仿真与试验引言：润滑油系统是机械设备中至关重要的部分，它以润滑油为介质，使各种运动部件之间能够顺畅摩擦。
随着科技的发展和对机械设备性能要求的不断提高，润滑油系统在许多领域都面临着更高的要求。
其中，润滑油系统气液两相流动特性的研究对于润滑油系统的设计和优化至关重要。
本文将通过仿真与实验的方式，探讨润滑油系统气液两相流流动特性的相关问题。
1. 气液两相流及其在润滑油系统中的应用气液两相流是指在一定空间范围内，同时存在气体和液体两种不同物质相的流动现象。
在润滑油系统中，由于运动部件的高速运动和工作环境的特殊性，润滑油会产生空气动力学效应，形成气液两相流动。
这种气液两相流动既与润滑油性质有关，也与系统参数、工况等因素密切相关。
2. 润滑油系统气液两相流动特性的仿真研究针对润滑油系统的气液两相流动特性，我们首先进行了仿真研究。
通过建立润滑油系统的流体力学模型，并应用计算流体力学方法，可以对气液两相流动进行定量分析。
在仿真过程中，我们考虑了润滑油的黏度、密度等性质参数，同时还考虑了系统中气体和液体的相对速度、质量流量等因素。
通过对仿真结果的研究分析，我们可以获得关于气液两相流流动的相关参数和特性。
3. 润滑油系统气液两相流动特性的实验研究为了验证仿真结果的准确性，我们进行了实验研究。
通过设计和搭建适当的实验装置，我们可以模拟润滑油系统中的气液两相流动情况。
在实验中，我们可以通过流量计、压力传感器等工具测量润滑油系统中不同位置的压力和流量等参数。
通过对实验结果的检测和分析，我们可以与仿真结果进行对比，从而验证仿真模型的准确性，并进一步了解润滑油系统气液两相流动的特性。
4. 实验结果与仿真模型的对比分析将实验结果与仿真模型进行对比分析后，我们发现两者之间具有较好的一致性。
实验结果验证了仿真模型的准确性，从而提升了我们对于润滑油系统气液两相流动特性的理解。
井控节流阀冲蚀机理及结构优化井控节流阀是一种常用的油气井生产控制设备，用于调节和控制油气井产量，防止井口压力过高或过低导致的生产问题。
在实际生产中，井控节流阀常常会面临冲蚀问题，这不仅会降低节流阀的使用寿命，还可能导致设备故障，影响油气生产。
研究井控节流阀的冲蚀机理及结构优化对于提高油气生产效率和节流阀的使用寿命具有重要意义。
井控节流阀的冲蚀机理主要包括液体冲蚀和气液两相流冲蚀两种。
液体冲蚀是指由于流体在节流阀内部流动时产生的液体高速冲击，导致节流阀内部材料表面的冲蚀损伤。
而气液两相流冲蚀则是指由于气液两相流体在节流阀内部的高速运动，产生的气液混合物对材料表面的冲蚀损伤。
这些冲蚀损伤会导致节流阀零部件磨损严重，甚至发生破损，从而影响节流阀的正常运行。
针对井控节流阀的冲蚀问题，可以采取一些结构优化措施来改善其耐冲蚀性能。
优化节流阀的流道结构，设计出合理的内部流动线型，减小液体高速冲击和气液两相流体对材料表面的冲蚀损伤。
采用冲蚀抗性材料或者表面涂层技术，提高节流阀零部件的耐蚀性能，延长其使用寿命。
通过改进节流阀的密封结构和阀芯材料，提高其耐磨性能，减小磨损带来的冲蚀损伤。
除了结构优化措施，还可以通过增加节流阀的使用范围和控制规范，避免节流阀长时间在高速流动或液体高速冲击等恶劣工况下工作，从而减小冲蚀损伤。
加强对井控节流阀的定期维护和检测，及时发现和修复冲蚀损伤，延长节流阀的使用寿命。
井控节流阀的冲蚀机理及结构优化是一个综合性问题，需要从流体流动、结构设计、材料选择等多个方面综合考虑。
通过对井控节流阀冲蚀问题的深入研究和结构优化，可以提高节流阀的耐冲蚀性能，延长其使用寿命，从而提高油气生产效率和减少设备维护成本。
二级节流阀口空化特性表征研究李四海;袁士豪【摘要】The cavitation characterization of two stage throttle port was studied,and using classical cavitation definitionσ,new-form cavitation characterization index was obtained,which was applicable, to two stage throttle port.In the calculation formulae of new-form cavitation characterization index,all design parameters needed by two-stage throttle port were included.Applying the calculation formule, cavitation characterization curves of U and V throttle ports were plotted,and it is observed from the plots that whether U or V throttle port,cavitation concentration region is always around section A 2 , and that the cavitation characterization index of section A 2 when liquid flows into section A 1 is always larger than that of A 2 when liquid flows out from section A 1 ;the macroscopic phenomena is that flow rates of different flow directions are different,and also flow rate out of section A 1 is larger than that of flowrate into section A 1 .%探讨了二级节流阀口空化概率的表征，并在经典空化数σ基础上提出了适用于二级节流阀口空化剧烈程度表征的空化指数计算式。
简述油管中气液两相流各种流型的特征下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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井控节流阀冲蚀机理及结构优化井控节流阀是一种常用于石油开采中的重要设备，它主要用于调节井口流量，维持油井的正常产能。
在井口高压和高速流体的作用下，节流阀内部易发生冲蚀现象，导致设备损坏和产量下降。
研究井控节流阀的冲蚀机理，并进行结构优化，对于提高井控节流阀的可靠性和稳定性具有重要意义。
井控节流阀冲蚀机理主要有两个方面，一是液体的冲刷腐蚀，二是气液两相流的冲刷腐蚀。
在液体冲刷腐蚀中，高速流体会冲刷节流阀内部的材料，造成表面的磨损和破损。
而在气液两相流冲刷腐蚀中，气泡的产生和破裂会对节流阀内部的材料造成冲刷和冲击，加速磨损过程。
减少液体的冲刷腐蚀和气液两相流的冲刷腐蚀，是结构优化的关键。
为了优化井控节流阀的结构，在设计上需要考虑如下几个因素：1. 材料选用：选择抗冲蚀性能好的材料，如不锈钢、耐磨合金等。
这样能够有效抵抗内部流体的冲蚀，延长设备的使用寿命。
2. 内孔形状优化：优化井控节流阀的内部孔道形状，减少液流和气液两相流流动的阻力和冲击，降低冲蚀的风险。
可以增设导流装置，将流体引导到合适的方向，减少冲击力。
3. 冲蚀抵抗层：在井控节流阀的内部添加一层抗冲蚀涂层，能够有效防止内部材料的冲蚀和磨损，提高设备的使用寿命。
4. 增加节流阀的强度和稳定性：增加节流阀的壁厚和强度，能够提高其抗冲蚀性能和稳定性。
在连接部分增加加强环，能够有效防止连接处的损坏。
结构优化可以通过模拟和实验相结合的方式进行研究。
通过计算流体力学仿真和模型试验，可以获取节流阀内部流动状态的详细数据和冲蚀风险的评估，为结构优化提供科学依据。
还可以通过寿命试验和现场应用验证，以确保结构优化后的井控节流阀能够具备可靠的性能。
井控节流阀的冲蚀机理及结构优化对于提高设备的可靠性和稳定性具有重要意义。
通过材料选用、内孔形状优化、冲蚀抵抗层和增加节流阀的强度和稳定性等措施，可以减少冲蚀风险，延长设备的使用寿命，提高石油开采工艺的效率。
节流阀中航空燃油的气液两相空化流动特性作者：晁文雄
来源：《工业技术创新》2018年第04期
摘要：基于k-ε湍流模型和SIMPLE算法，将Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合，对节流阀中的航空燃油进行气液两相定常数值模拟，研究节流阀在不同活门开度和进口压力下的空化流动特性。
结果表明：随着活门开度的减小，节流阀内航空燃油的汽化区域面积增大，最大流动速度先增加后减小；航空燃油在节流阀内的进口压力越小，越容易产生气体析出和液相汽化。
关键词：气液两相；汽化；空化流动；节流阀
中图分类号：TK413.8 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2018） 04-079-05
工业技术创新 URL： http： // DOI： 10.14103/j.issn.2095-
8412.2018.04.016
引言
节流阀是航空燃油系统的重要控制元件之一，多用于燃油泵和调节器的流量调节。
节流阀需满足两点要求：一是对航空燃油流量、压力控制的稳定性和可靠性；二是阻力小、损失少。
节流阀的工作原理是利用阀体内阀芯的相对运动来控制阀口的通断以及阀口开口的大小[1，2]。
在燃油的节流过程中，阀芯容易受到空化气蚀，引起节流阀发生振动、产生噪声等[3-5]，破坏燃油的连续性，使节流阀的工作寿命缩短、可靠性降低。
因此，计算节流阀内部的流动规律、分析节流阀内部的空化相变，具有重要的意义[6-10]。
本文基于气液两相空化流动的流体动力学模型，数值模拟分析节流阀内部的空化流动特性，并研究活门开度和进口压力对空化区域、流速、压力等物理参数的影响。
1 物理模型
采用节流阀三维几何流道模型，剖面如图1所示。
通过活门开度的控制，实现供油流量的调节。
进口节流活门开度Z如图2所示，选取全调节范围内8个典型活门开度（0.3 mm、0.5 mm、1 mm、1.5 mm、2 mm、3 mm、3.5 mm、4 mm）进行研究。
在计算过程中引入的基本假设条件为：1）为描述空化过程，将流动方式简化为气、液两相流动，并将其视为不可压缩流体；2）流动过程视为恒温绝热过程。
2 网格划分及数学模型
2.1 网格划分
采用非结构化四边形网格，对图1所示的几何流道模型进行网格划分。
兼顾网格无关性和计算能效，对不同网格数目下的计算结果进行比较，总结于表1。
综合考虑，以总网格单元数为100万的模型进行数值模拟计算。
2.2 数学模型
节流阀内的流动主要为三维黏性不可压缩的定常流动，满足雷诺时均Navier-Stokes方程组。
选取k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法，将Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合，第一相为航空燃油，第二相为航空燃油气泡。
采用Schnerr-Sauer空化模型，相互作用相选择mass，汽蚀模型选择cavitation。
输送介质为300 K的航空燃油，物理属性如表2所示。
分别采用进口压力为600 000 Pa及出口流速为8.137 m/s的边界条件，松驰因子默认，收敛精度设置为10-5。
3 结果与讨论
3.1 汽化形态、流速、压力分析
图3、图4、图5所示分别为不同活门开度对汽化形态、流动速度、压力分布的影响。
由图3、图5可见，小进口节流活门开度为常节流状态工况；全进口节流活门开度为全通状态工况；进口节流活门处于最大开度时，对航空燃油没有节流作用。
当压力降低至航空燃油饱和蒸汽气压时，部分低压区域的液态航空燃油开始汽化；继续减小进口节流活门开度，大量航空燃油蒸汽被压缩在流道壁面處，形成汽化区域。
进口节流活门开度为1 mm时的气态区域范围相比其他开度更大；进口节流活门开度为4 mm时，不再存在气态航空燃油。
随着进口节流活门开度的增大，气态区域逐渐减小，减小方向为径向向外。
汽化主要从外壁面拐角开始发生，且沿着径向和外壁逐渐向内扩散。
拐角处和外壁面处负压值较高，空化也就较严重。
因此，在相同的操作条件下，应尽量减少拐角的出现或者减小拐角的角度，以减缓汽化的发生。
节流阀内的最大流动速度在不同活门开度下的变化情形如图6所示。
综合图4、图6可以看出，流速随着开度的增加而呈现先增大后减小的趋势：开度从0.3 mm到2 mm时流速呈增大趋势，从2 mm到4 mm时呈减小趋势。
通流面积的突然缩小使得流速升高，所以节流阀口处和节流口下游流中心有高流速区域出现，且这一高速区域的大小及最大流速均随着阀口开度的减小而增大：最大流速从开度为4 mm时的26 m/s增加到开度为2 mm时的40.7 m/s；但随着开度的降低，由于通流面积的减小，航空燃油粘滞力的作用使得最大流速降低，高压区域亦逐步变小，且主要集中在节流口进口处，最大流速则从40.7 m/s减小到开度为4 mm时的36.7 m/s。
3.2 气相分析
图7所示为不同活门开度下，沿Y轴正向的节流阀沿程气相分率的变化曲线。
气相分率越高，空化越剧烈；进口节流活门开度越大，气态区域越小。
进口节流活门开度为3.5 mm时，
仅在拐角处有少量气态燃油分布。
活门开度的微小变化会导致节流口处窄通道内流速的剧烈变化：活门开度越小，流速越高，压力降越大，空化也就越严重。
因此，在相同的操作条件下，开度越大，空化越不易产生。
图8所示为不同进口压力下气相分率的变化曲线，图9所示为不同进口压力下的汽相分布图。
随着进口压力的降低，气泡在节流阀内的分布也逐渐增大，并从阀门进口处的低压区向流道内扩展。
空泡最初出现的部位为阀门拐角进口边位置附近的低压区，这主要是由于该处与阀口位置相比半径更大。
因此，流动速度大，以及相应进口压力损失和绕流引起的压降大，导致了液流内气体析出和液相汽化。
4 结论
（1）航空燃油流过节流阀口时，节流阀活门开度的变化导致节流阀内部航空燃油汽化区域和流速的变化。
随着活门开度的减小，节流阀内航空燃油的汽化区域面积增大，最大速度先增加后减小。
（2）航空燃油在节流阀内的进口压力越小，越容易产生气体析出和液相汽化。
参考文献
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