Name: modeling and experimental analysis of the single-shaft coaxial motor-pump assembly in electrohydrostatic actuators
Uploaded: 2022-06-13T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling and Experimental Analysis of the Single-Shaft Coaxial Motor-Pump Assembly in Electrohydrostatic Actuators at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل مشروع الطائرات المدنية الصينية [No. MJ-2017-S49] ومؤسسة علوم ما بعد الدكتوراه الصينية [No.2021M700331].

1. محاكاة خصائص تدفق المضخة
<ol><li>بناء نموذج محاكاة لتجميع مضخة المحرك. افتح منصة محاكاة AMESim وأدخل وضع SKETCH .<ol><li>بناء نموذج محاكاة لمكبس واحد وفقا للنموذج الرياضي الحركي ومنحنى التوزيع (الشكل 3). قم بتغليف نموذج المكبس الفردي كمكون فائق (<strong class="xfig"...

<ol>
	<li>Yu, B., Wu, S., Jiao, Z., Shang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-objective+optimization+design+of+an+electrohydrostatic+actuator+based+on+a+particle+swarm+optimization+algorithm+and+an+analytic+hierarchy+process.">Multi-objective optimization design of an electrohydrostatic actuator based on a particle swarm optimization algorithm and an analytic hierarchy process.</a> Energies. 11 (9), 2426 (2018).</li><li>Chao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Load-sensing+pump+design+to+reduce+heat+generation+of+electro-hydrostatic+actuator+systems.">Load-sensing pump design to reduce heat generation of electro-hydrostatic actuator systems.</a> Energies. 11 (9), 2266 (2018).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+research+on+tribological+characteristics+of+TiAlN+coated+valve+plate+in+electro-hydrostatic+actuator+pumps.">Experimental research on tribological characteristics of TiAlN coated valve plate in electro-hydrostatic actuator pumps.</a> Tribology International. 155, 106782 (2021).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+cylinder+block/valve+plate+interface+in+axial+piston+pumps:+Theoretical+models,+experimental+investigations,+and+optimal+design.">Review of cylinder block/valve plate interface in axial piston pumps: Theoretical models, experimental investigations, and optimal design.</a> Chinese Journal of Aeronautics. 34 (1), 111-134 (2021).</li><li>Chao, Q., Zhang, J., Xu, B., Huang, H., Pan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+high-speed+electro-hydrostatic+actuator+pumps+in+aerospace+applications:+challenges+and+solutions.">A review of high-speed electro-hydrostatic actuator pumps in aerospace applications: challenges and solutions.</a> Journal of Mechanical Design. 141 (5), 050801 (2019).</li><li>Fu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+performance+analysis+of+position-based+impedance+control+for+an+electrohydrostatic+actuation+system.">Design and performance analysis of position-based impedance control for an electrohydrostatic actuation system.</a> Chinese Journal of Aeronautics. 31 (3), 584-596 (2018).</li><li>Alle, N., Hiremath, S. S., Makaram, S., Subramaniam, K., Talukdar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+electro+hydrostatic+actuator+for+flight+control.">Review on electro hydrostatic actuator for flight control.</a> International Journal of Fluid Power. 17 (2), 125-145 (2016).</li><li>Chakraborty, I., Mavris, D. N., Emeneth, M., Schneegans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+methodology+for+vehicle+and+mission+level+comparison+of+More+Electric+Aircraft+subsystem+solutions:+Application+to+the+flight+control+actuation+system.">A methodology for vehicle and mission level comparison of More Electric Aircraft subsystem solutions: Application to the flight control actuation system.</a> Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. 229 (6), 1088-1102 (2014).</li><li>Zhang, T., He, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+reliability-based+robust+design+method+for+the+sealing+of+slipper-swash+plate+friction+pair+in+hydraulic+piston+pump.">A reliability-based robust design method for the sealing of slipper-swash plate friction pair in hydraulic piston pump.</a> IEEE Transactions on Reliability. 67 (2), 459-469 (2018).</li><li>Guo, S., Chen, J., Lu, Y., Wang, Y., Dong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydraulic+piston+pump+in+civil+aircraft:+current+status,+future+directions+and+critical+technologies.">Hydraulic piston pump in civil aircraft: current status, future directions and critical technologies.</a> Chinese Journal of Aeronautics. 33 (1), 16-30 (2020).</li><li>Habibi, S., Goldenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+a+new+high-performance+electrohydraulic+actuator.">Design of a new high-performance electrohydraulic actuator.</a> IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 5 (2), 158-164 (1999).</li><li>Xu, B., Hu, M., Zhang, J., Mao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+characteristics+and+impact+on+pump's+efficiency+of+hydro-mechanical+losses+of+axial+piston+pump+over+wide+operating+ranges.">Distribution characteristics and impact on pump's efficiency of hydro-mechanical losses of axial piston pump over wide operating ranges.</a> Journal of Central South University. 24 (3), 609-624 (2017).</li></ol>

عند إجراء هذه الخطوات التجريبية ، من المهم التأكد من أن نقاط قياس الضغط قريبة بدرجة كافية من منفذ الزيت للمضخة ، مما سيؤثر بشكل كبير على النتائج التجريبية. بالإضافة إلى ذلك ، انتبه إلى ضغط منفذ مدخل مجموعة مضخة المحرك لضمان عدم وجود تجويف ، خاصة في ظروف العمل عالية السرعة.
تت...

يعرف EHA بأنه مشغل متكامل عادة بكثافة طاقة عالية ، ولديه آفاق واسعة في مجالات مثل الفضاء والطيران وآلات البناء والروبوتات 1,2. يتكون EHA بشكل أساسي من محرك سيرفو ، ومضخة ، وأسطوانة ، وخزان مضغوط ، وكتلة صمام ، وصمامات تحكم في الوضع ، وصمامات تحكم في الوحدة ، وأجهزة استشعار ، تشكل نظاما هيدروليكيا مغلقا يتم التحكم فيه بدرجة عالية ويتم التحكم فيه بالمضخة. يظهر الرسم التخطيطي والنموذج المادي في الشكل 13،4،5،6،7. مجموعة مضخة المحرك هي القوة الأساسية ومكون التحكم ، وهي تحدد الأداء الثابت والديناميكي ل EHA7.
تتكون مجموعة مضخة المحرك التقليدية من محرك ومضخة منفصلين ، يتم توصيل مهاويهما بواسطة اقتران عمود8. هذا الهيكل له آثار سلبية كبيرة على أداء وعمر EHA. أولا ، سيتحمل كل من المحرك والمضخة اهتزازا كبيرا نسبيا بسبب دقة التجميع ، خاصة عند السرعة العالية5. لن يؤثر الاهتزاز على خصائص إخراج المضخة فحسب ، بل سيؤثر أيضا على تآكل واجهات الاحتكاك في المضخة ، مما يؤدي إلى فشل مجموعة مضخة المحرك9. ثانيا ، يجب وضع موانع التسرب في نهايات عمود المضخة ، والتي لا يمكنها منع التسرب بشكل أساسي. وفي الوقت نفسه ، تنخفض الكفاءة الميكانيكية لمجموعة مضخة المحرك مع زيادة مقاومة الاحتكاك10. ثالثا ، سيؤدي الانعكاس المتكرر لمجموعة مضخة المحرك إلى تسريع تآكل أداة التوصيل وزيادة إمكانية كسر التعب ، مما يقلل من موثوقية نظام EHA11,12.
وبالتالي ، تم تطوير مجموعة مضخة محرك محورية أحادية المحور داخل مسكن مشترك لتجنب أوجه القصور هذه. يظهر الهيكل في الشكل 2. تم اعتماد تصميم بدون اقتران في هذا المكون ، والذي يمكن أن يزيد في نفس الوقت من الأداء الديناميكي وحالة التشحيم للمحرك والمضخة. يضمن هذا التصميم المحوري أحادي العمود محاذاة الدوارين ويحسن التوازن الديناميكي في ظل ظروف السرعة العالية. علاوة على ذلك ، فإن السكن المشترك يزيل بشكل أساسي تسرب نهاية العمود.
يعد اختبار خصائص الإخراج لمجموعة مضخة المحرك EHA ذا أهمية كبيرة لتحسين وتحسين أداء EHA. ومع ذلك ، هناك عدد قليل نسبيا من الدراسات حول اختبار أداء مجموعة مضخة المحرك ، خاصة بالنسبة ل EHAs. لذلك ، أجرينا طريقة اختبار للجمع بين المحاكاة والتجارب. هذه الطريقة مناسبة لاختبار مجموعات مضخات المحرك مع مجموعة واسعة من ظروف التشغيل ، وخاصة مضخات EHA.
هناك تحديان رئيسيان: الأول هو بناء نموذج محاكاة دقيق لتحليل خصائص تدفق الإخراج لمضخة المحرك وتقديم المساعدة للتصميم الأمثل لمجموعة مضخة المحرك. لقد أنشأنا نموذج محاكاة لتجميع مضخة المحرك من خلال النمذجة الهرمية وحققنا تحليل المحاكاة لتدفق الإخراج عن طريق تغيير المعلمات المختلفة. والثاني هو تجويف عنصر الاختبار الناجم عن السرعة العالية ، وهو الجانب الأكثر أهمية الذي يميزه عن المضخات العادية. لذلك ، ركزنا أكثر على تصميم نظام إمداد الزيت عند تصميم نظام الاختبار لتحقيق الاختبار في ظل ظروف العمل المختلفة.
في هذا البروتوكول ، تم إنشاء نموذج محاكاة أحادي البعد لمحاكاة خصائص تدفق المضخة في البداية ، والحكم على ما إذا كانت خصائص تدفق المضخة تلبي متطلبات EHA. بعد ذلك ، تم اختبار خصائص التدفق والكفاءة الكلية تجريبيا على منضدة اختبار مخصصة ، والحصول على خريطة الكفاءة الشاملة التي لا يمكن محاكاتها بدقة عن طريق المحاكاة. أخيرا ، تمت مقارنة خصائص تدفق المضخة مع النتائج التجريبية للتحقق من دقة نتائج المحاكاة. وفي الوقت نفسه ، تم الحصول على خريطة الكفاءة الشاملة لتقييم أداء مجموعة مضخة المحرك المحورية أحادية المحور.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AmeSim simulation platform</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>Amesim 16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ card</td>
			<td>Advantech</td>
			<td>PCI1710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter</td>
			<td>KRACHT</td>
			<td>VC0.04E1RS, 0.02-4 L/min</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter</td>
			<td>KRACHT</td>
			<td>VC0.4E1RS, 0.2-40 L/min</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Industrial Computer</td>
			<td>Advantech</td>
			<td>610H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oil supply motor</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>1TL0001-1BB23-3JA5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oil supply pump</td>
			<td>Kangbaishi</td>
			<td>P222RF01DT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OriginPro</td>
			<td>OriginLab Corporation</td>
			<td>OriginPro 2021 (64-bit) 9.8.0.200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure sensor</td>
			<td>Feejoy</td>
			<td>PI131G(0-5 MPA)F4MCAH5C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proportional relief valve</td>
			<td>Huade hydraulic</td>
			<td>DBE10-30B/50YV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proportional relief valve</td>
			<td>Huade hydraulic</td>
			<td>DBE10-30B/315YV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spindle motor</td>
			<td>HAOZHI</td>
			<td>DGZX-18020 / 22A2-KFHWVJLS</td>
			<td>Max speed: 18,000 rpm;&#160; Power: 22 kW</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature sensor</td>
			<td>Feejoy</td>
			<td>TI-A42M1A180/30+F1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling and experimental analysis of the single-shaft coaxial motor-pump assembly in electrohydrostatic actuators

يمكن أن يكون المحرك الكهروهيدروستاتيكي (EHA) هو البديل الواعد مقارنة بمشغلات المؤازرة الهيدروليكية التقليدية لكثافة الطاقة العالية وسهولة الصيانة والموثوقية. باعتبارها وحدة الطاقة الأساسية التي تحدد أداء وعمر خدمة EHA ، يجب أن تمتلك مجموعة مضخة المحرك في نفس الوقت نطاق سرعة / ضغط واسع واستجابة ديناميكية عالية.
تقدم هذه الورقة طريقة لاختبار أداء مجموعة مضخة المحرك من خلال المحاكاة والتجريب. تم تحديد خصائص خرج التدفق من خلال محاكاة وتحليل التجميع في بداية التجربة ، مما أدى إلى استنتاج ما إذا كانت المضخة يمكن أن تلبي متطلبات EHA. تم إجراء سلسلة من اختبارات الأداء على مجموعة مضخة المحرك عبر منصة اختبار المضخة في نطاق سرعة 1450-9000 دورة في الدقيقة ونطاق ضغط من 1-30 ميجا باسكال.
اختبرنا الكفاءة الكلية لمجموعة مضخة المحرك في ظل ظروف عمل مختلفة بعد التأكد من الاتساق بين نتائج الاختبار لخصائص خرج التدفق مع نتائج المحاكاة. أظهرت النتائج أن التجميع يتمتع بكفاءة إجمالية أعلى عند العمل عند 4500-7000 دورة في الدقيقة تحت ضغط 10-25 ميجا باسكال وعند 2000-2500 دورة في الدقيقة تحت 5-15 ميجا باسكال. بشكل عام ، يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد ما إذا كانت مجموعة مضخة المحرك تلبي متطلبات EHA مسبقا. علاوة على ذلك ، تقترح هذه الورقة طريقة اختبار سريعة لتجميع مضخة المحرك في ظروف العمل المختلفة ، والتي يمكن أن تساعد في التنبؤ بأداء EHA.

أشارت نتيجة محاكاة تدفق التفريغ (الشكل 10 أ) إلى أن تدفق التفريغ انخفض قليلا مع زيادة ضغط الحمل عندما كانت السرعة ثابتة. علاوة على ذلك ، زاد معدل تدفق الخرج خطيا مع زيادة السرعة عندما يكون الضغط ثابتا ، انطلاقا من نفس عرض الحزام. لتقييم أداء مجموعة مضخة المحرك مباشرة في ظل ظرو...

Watch this Scientific Journal Video about Modeling and Experimental Analysis of the Single-Shaft Coaxial Motor-Pump Assembly in Electrohydrostatic Actuators at JoVE.com

Modeling and Experimental Analysis of the Single-Shaft Coaxial Motor-Pump Assembly in Electrohydrostatic Actuators

قمنا ببناء نموذج محاكاة لتقييم خصائص تدفق المضخة وأداء مجموعة مضخة المحرك المحورية أحادية العمود في المشغلات الكهروهيدروستاتيكية والتحقيق في الكفاءة الكلية في مجموعة واسعة من ظروف العمل لمجموعة مضخة المحرك تجريبيا.

النمذجة والتحليل التجريبي لمجموعة المضخة ذات المحرك المحوري أحادي المحور في المحركات الكهروهيدروستاتيكية

An electrohydrostatic actuator (EHA) can be the most promising alternative compared with the traditional hydraulic servo actuators for its high power ...

تعد مجموعات مضخات المحرك من المكونات الرئيسية للمنشطات الكهروهيدروستاتيكية. يقدم هذا البروتوكول طريقة اختبار فعالة لخصائص إخراج تجميع مضخة المحرك وظروف العمل الواسعة. يعتمد هذا البروتوكول تراكم المحاكاة والضعف ، بحيث يمكن الحصول على أداء مجموعة مضخة النموذج بسرعة.تساهم هذه التقنية في تطوير مجموعة المضخة النموذجية. عند إجراء التجربة ، احم نفسك لمنع ضرر الضوضاء والزيت. من المهم التأكد من توصيل أنابيب الزيت بإحكام قبل التحميل.سيتم توضيح الإجراء Yuxuan Ma ، طالب دراسات عليا من المختبر. للبدء ، قم بتعيين المعلمات الرئيسية لمجموعة مضخة المحرك عن طريق الدخول إلى وضع المعلمة ، وقم بتعيين المعلمات الرئيسية بالنقر المزدوج فوق المكون المحدد في نموذج المحاكاة. اضبط سرعة الدوران وضغط الاختبار ، كما هو موضح في النص.قم بتعيين معلمات التشغيل المسبق للنموذج كوقت بدء قدره صفر ثانية ، ووقت نهائي قدره ثانية واحدة ، وفاصل طباعة يبلغ مللي ثانية واحدة. قم بتشغيل المحاكاة مسبقا وتحقق مما إذا كان النظام سيصل إلى الحالة المستقرة في نهاية المحاكاة. إذا وصل النظام إلى الحالة المستقرة ، فتحقق من خيار استخدام القيم النهائية القديمة في نافذة تشغيل المعلمات.إذا لم يكن الأمر كذلك ، فأعد ضبط الوقت النهائي على ثانيتين أو حتى لفترة أطول ، حتى يصل النظام إلى الحالة المستقرة. ثم قم بتعيين معلمات تشغيل النموذج كوقت بدء صفر ثانية ، والوقت النهائي 0.2 ثانية ، والفاصل الزمني للطباعة 0.002 مللي ثانية. لتثبيت الواجهات الميكانيكية ، قم بتوصيل الوجه النهائي لمجموعة مضخة المحرك بكتلة صمام الاختبار واستخدم أربعة براغي على الأقل لضمان أداء جيد في السقف.قم بإصلاح مجموعة مضخة المحرك وكتلة صمام الاختبار على طاولة العمل الخاصة بمنضدة الاختبار. قم بتوصيل مجموعة مضخة المحرك وكتلة صمام الاختبار بالأدوات المخصصة بأربعة براغي ، والأدوات بطاولة العمل بمسمارين. قم بتركيب مجموعتين من مستشعرات الضغط ودرجة الحرارة للمنفذ A والمنفذ B على كتلة صمام الاختبار.قم بتوصيل هذه المستشعرات مباشرة بمنفذ التسرب لمراقبة التسرب. لتوصيل الواجهات الهيدروليكية ، قم أولا بتوصيل منفذي الزيت عالي الضغط لمصدر المضخة بالمنفذ A أو B من كتلة صمام الاختبار. ثم قم بتوصيل منفذ الزيت المضغوط بمنفذ زيت التسرب للمضخة.لاستنفاد الهواء لمجموعة مضخة المحرك ، تأكد من أن صمام التنفيس لنظام إمداد الزيت في حالة التفريغ. قم بتشغيل محرك إمداد الزيت لمدة ثلاث دقائق لاستنفاد هواء نظام الاختبار وتسخينه. للتحقق من وجود تسريبات في مجموعة مضخة المحرك ، أغلق صمام التنفيس لنظام إمداد الزيت وابحث عن تسرب في مجموعة مضخة المحرك.اضبط ضغط إمداد الزيت على اثنين من MegaPascal لأكثر من دقيقة واحدة. لتوصيل الواجهات الكهربائية ، قم أولا بتوصيل واجهة مصدر الطاقة وواجهة الإشارة الدوارة بسائق تجميع مضخة المحرك. قم بتوصيل برنامج التشغيل بوحدة التحكم عبر RS-442 ، والعمل في نموذج مزدوج كامل ، ثم إلى طاقة تيار مستمر 270 فولت.لإجراء فحص عدم الحمل لمجموعة مضخة المحرك ، قم بتشغيل مضخة إمداد الزيت واحتفظ بصمامات التنفيس لأنظمة إمداد وتحميل الزيت في حالة التفريغ. قم بتشغيل السائق ووحدة التحكم ، وتحقق مما إذا كانت مجموعة مضخة المحرك يمكنها تلقي أمر التحكم بشكل طبيعي. اضبط تعليمات 2000 دورة في الدقيقة للأمام ثم ارجع إلى مجموعة مضخة المحرك.راقب حالة عمل مجموعة مضخة المحرك وتحقق مما إذا كان هناك تسرب في كتلة الصمام. لضبط نظام إمداد الزيت ، قم بتشغيل مضخة إمداد الزيت وقم بتبديل صمامات التنفيس لنظام إمداد الزيت ونظام التحميل إلى حالة التحميل. لتحديد الحد الأدنى لقيمة ضغط إمداد الزيت ، ابدأ بضبط ضغط إمداد الزيت على MegaPascal واحد أو أكثر ، والذي تقرره مجموعة مضخة المحرك المختبرة.ثم اضبط سرعة الدوران لمجموعة مضخة المحرك المختبرة على 9000 دورة في الدقيقة ، مع التأكد من أن تدفق المضخة يساوي تدفق المضخة النظري. خلاف ذلك ، قم بزيادة ضغط إمداد الزيت لتجنب التجويف. قلل ضغط إمداد الزيت ببطء وسجل تغيير تدفق المضخة.ارسم التدفق النسبي للمضخة مقابل ضغط إمداد الزيت وابحث عن نقطة انعطاف تدفق المضخة المشار إليها على أنها الحد الأدنى لضغط إمداد الزيت. اضبط صمام تخفيف الحمل على الحد الأدنى لضغط إمداد الزيت. قم بتشغيل نظام التحكم في درجة الحرارة واضبط درجة حرارة الزيت على 30 درجة مئوية.أيضا ، قم بتشغيل جهاز التصوير الحراري لاكتشاف درجة حرارة سطح مجموعة مضخة المحرك. أرسل تعليمات التحكم إلى مجموعة مضخة المحرك ، لجعلها تعمل بشكل مستمر بسرعة محددة. اضبط صمام تخفيف الحمل تدريجيا.قم بزيادة ضغط الحمل إلى قيمة محددة واستمر لمدة أربع ثوان عند كل ضغط قياس حرج. بعد أن يصل الضغط إلى القيمة المحددة للسرعة ، اضبط صمام تخفيف الحمل مرة أخرى على MegaPascal واحد. قم بتصدير بيانات التدفق التجريبي وارسم خريطة خصائص تدفق المضخة لمجموعة مضخة المحرك.احسب الكفاءة الكلية لمجموعة مضخة المحرك في ظروف عمل مختلفة وارسم خريطة الكفاءة الإجمالية. أشارت نتيجة المحاكاة لتدفق التفريغ إلى أن التدفق انخفض قليلا ، مع زيادة الضغط بسرعة ثابتة ، بينما زاد خطيا مع زيادة السرعة عند ضغط ثابت. لوحظ اختلاف طفيف في النتائج التجريبية والمحاكاة لتدفق التصريف.عندما تكون السرعة أعلى من 5000 دورة في الدقيقة ، حيث ينخفض تدفق الإخراج أولا ثم يزداد مع ارتفاع الضغط. تم تحديد الكفاءة الحجمية ، مما يدل على أن كفاءة المضخة كانت أعلى عند الضغط والسرعة المنخفضة. عند 3000 دورة في الدقيقة ، كان الحد الأقصى لضغط الإخراج خمسة ميجا باسكال ، بينما عند 8000 دورة في الدقيقة ، كان 23 ميجاباسكال.تختلف النتائج التجريبية عن المحاكاة ، عندما تعمل مجموعة مضخة المحرك بسرعة عالية وضغط منخفض. ومع ذلك ، عند ضغط 10 ميجا باسكال ، تنخفض الكفاءة الحجمية ، مع زيادة سرعة الدوران. لوحظ أن نتائج المحاكاة والتجريبية أقرب عند السرعة الأعلى وتتزامن تقريبا مع النتائج التجريبية في نطاق السرعة من 3500 إلى 9000 دورة في الدقيقة.تظهر النتائج التجريبية للكفاءة الكلية أنه في ظل الظروف القاسية ، مثل السرعة المنخفضة والضغط العالي ، أو السرعة العالية والضغط المنخفض ، تكون الكفاءة الكلية منخفضة نسبيا. من المهم التأكد من أن نقاط قياس الضغط قريبة من موانئ النفط. إلى جانب ذلك ، انتبه إلى ضغط المدخل لضمان عدم وجود تجويف.بعد هذا الإجراء ، يمكننا أيضا اعتماد طريقة حقن الخطأ ، لدراسة الأداء ووضع الفشل لتجميع مضخة المحرك في ظل ظروف العمل القاسية.

Research

JoVE Journal

Engineering

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

القياس التجريبي لسرعة تسوية الجسيمات الكروية في السوائل اللزوجة غير المحصورة والمقيدة بالتخلص من السطحي

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

في الوقت الحقيقي DC-ديناميكية لتبديل طريقة يتحامل تحسين الوقت في Underdamped بشدة التهديب الميدان كهرباء MEMS المحركات

Mechanically underdamped electrostatic fringing-field MEMS actuators are well known for their fast switching operation in response to a unit step input ...

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

إعداد واستخدام Photocatalytically بالموقع مقسمة حج | أكسيد الزنك ومحوري تيو<sub&gt; 2</sub&gt;-حج الأسلاك المتناهية الصغر التي أدلى بها قالب الكهربي

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

عملية تصنيع عازل المرنة الأجهزة التنفيذية القائمة على السيليكون

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

الكمي لتركيز الهيدروجين في المياه السطحية واجهة الطبقات والمواد السائبة من خلال التنميط العمق مع تحليل التفاعلات النووية

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

باستخدام السنكروترون الإشعاع مجهري المعنية بالتحقيق في نطاق متعدد الحزم الإلكترونية الدقيقة ثلاثي الأبعاد

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Free-form Light Actuators ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Â Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

المحركات الخفيفة ذات شكل حر - تصنيع ومراقبة يشتغل في مقياس المجهري

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

أساليب الموقع السابقين والتحقيق في عين المكان للتحولات الهيكلية: حالة بلورة نظارات معدنية

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

تصنيع المحركات الناعمة شبكة تعمل بالهواء المضغوط مع الدوائر المائلة

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending ...

Crack Monitoring in Resonance Fatigue Testing of Welded Specimens Using Digital Image Correlation

رصد الكراك في اختبار التعب الرنين من العينات الملحومة باستخدام ارتباط الصورة الرقمية

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It ...