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

עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט המטוסים האזרחיים הסיני [מס' MJ-2017-S49] וקרן המדע הפוסט-דוקטורט של סין [No.2021M700331].

1. סימולציה של מאפייני זרימת המשאבה
<ol><li>בנה את מודל הסימולציה של מכלול משאבת המנוע. פתח את פלטפורמת הסימולציה של AMESim והיכנס למצב SKETCH .<ol><li>בנו את מודל הסימולציה עבור בוכנה בודדת על פי המודל המתמטי הקינמטי ועקומת ההתפלגות (איור 3). תמצתו את מודל הב?...

<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>

בעת ביצוע שלבי ניסוי אלה, חשוב לוודא שנקודות מדידת הלחץ קרובות מספיק לנמל הנפט של המשאבה, מה שישפיע מאוד על תוצאות הניסוי. בנוסף, לשים לב ללחץ של יציאת הכניסה של הרכבה משאבת המנוע כדי להבטיח כי לא קיים cavitation, במיוחד בתנאי עבודה במהירות גבוהה.
שיטה זו מאפשרת התאמה דינמית של לחץ...

ידוע כמפעיל משולב בדרך כלל עם צפיפות הספק גבוהה, ל- EHA יש סיכויים רחבים בתחומים כגון תעופה וחלל, תעופה, מכונות בנייה ורובוטיקה 1,2. ה- EHA מורכב בעיקר ממנוע סרוו, משאבה, צילינדר, מאגר בלחץ, בלוק שסתום, שסתומי בקרת מצב, שסתומי בקרת מודולים וחיישנים, המהווים מערכת הידראולית משולבת מאוד, מבוקרת משאבה, סגורה. הדיאגרמה הסכמטית והמודל הפיזיקלי מוצגים באיור 1 3,4,5,6,7. מכלול משאבת המנוע הוא כוח הליבה ומרכיב הבקרה, והוא קובע את הביצועים הסטטיים והדינמיים של ה- EHA7.
מכלול משאבת המנוע הקונבנציונלי מורכב ממנוע ומשאבה נפרדים, שפירים שלהם מחוברים על ידי צימוד פיר8. למבנה זה יש השפעות שליליות משמעותיות על הביצועים והחיים של EHA. ראשית, גם המנוע וגם המשאבה יישאו רטט גדול יחסית בשל דיוק ההרכבה, במיוחד במהירות גבוהה5. הרטט לא רק ישפיע על מאפייני הפלט של המשאבה אלא גם יאיץ את הבלאי של ממשקי החיכוך במשאבה, מה שיוביל לכישלון מכלול המנוע-משאבה9. שנית, יש לקבוע איטום בקצות הפיר של המשאבה, אשר אינו יכול למנוע דליפה באופן יסודי. בינתיים, היעילות המכנית של מכלול משאבת המנוע פוחתת עם התנגדות חיכוך גוברת10. שלישית, ההיפוך התכוף של מכלול משאבת המנוע יאיץ את הבלאי של הצימוד ויגדיל את האפשרות לשבר עייפות, מה שיפחית את אמינות המערכת של EHA11,12.
לפיכך, מכלול משאבת מנוע קואקסיאלי בעל פיר יחיד בתוך בית משותף פותח כדי למנוע חסרונות אלה. המבנה מוצג באיור 2. עיצוב ללא צימוד מאומץ ברכיב זה, אשר יכול בו זמנית להגדיל את הביצועים הדינמיים ואת מצב הסיכה של המנוע והמשאבה. עיצוב קואקסיאלי יחיד זה מבטיח את היישור של שני הרוטורים ומשפר את האיזון הדינמי בתנאים של מהירות גבוהה. יתר על כן, דיור משותף מבטל באופן יסודי את דליפת קצה הפיר.
בדיקת מאפייני הפלט של מכלול משאבת המנוע EHA היא בעלת משמעות רבה לאופטימיזציה ולשיפור ביצועי EHA. עם זאת, ישנם מחקרים מעטים יחסית על בדיקות ביצועים של מכלול משאבת המנוע, במיוחד עבור EHAs. לכן, ערכנו שיטת בדיקה של שילוב סימולציה וניסויים. שיטה זו מתאימה לבדיקת מכלולי משאבת מנוע עם מגוון רחב של תנאי הפעלה, במיוחד משאבות EHA.
ישנם שני אתגרים עיקריים: הראשון הוא לבנות מודל סימולציה מדויק כדי לנתח את מאפייני זרימת הפלט של משאבת המנוע ולספק סיוע לתכנון אופטימלי של מכלול משאבת המנוע. הקמנו מודל סימולציה של מכלול משאבת המנוע באמצעות מודלים היררכיים ומימשנו את ניתוח הסימולציה של זרימת הפלט על ידי שינוי פרמטרים שונים. השני הוא cavitation של אלמנט הבדיקה הנגרמת על ידי מהירות גבוהה, שהוא ההיבט החשוב ביותר המבדיל אותו משאבות רגילות. לכן, התמקדנו יותר בתכנון מערכת אספקת השמן בעת תכנון מערכת הבדיקה כדי לממש את הבדיקה בתנאי עבודה שונים.
בפרוטוקול זה הוקם מודל סימולציה חד מימדי כדי לדמות את מאפייני זרימת המשאבה בתחילה, תוך שיפוט אם מאפייני זרימת המשאבה עומדים בדרישות EHA. לאחר מכן, מאפייני הזרימה והיעילות הכוללת נבדקו באופן ניסיוני על ספסל בדיקה ייעודי, וקיבלו את מפת היעילות הכוללת שלא ניתן לדמות במדויק על ידי סימולציה. לבסוף, מאפייני זרימת המשאבה הושוו לתוצאות הניסוי כדי לאמת את דיוק תוצאות הסימולציה. בינתיים, מפת היעילות הכוללת התקבלה כדי להעריך את הביצועים של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל הפיר היחיד.

<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

מפעיל אלקטרוהידרוסטטי (EHA) יכול להיות החלופה המבטיחה ביותר בהשוואה למפעילי הסרוו ההידראוליים המסורתיים בזכות צפיפות ההספק הגבוהה, קלות התחזוקה והאמינות שלו. כיחידת כוח הליבה הקובעת את הביצועים וחיי השירות של ה- EHA, מכלול משאבת המנוע צריך להיות בעל טווח מהירות/לחץ רחב ותגובה דינמית גבוהה.
מאמר זה מציג שיטה לבדיקת הביצועים של מכלול משאבת המנוע באמצעות סימולציה וניסויים. מאפייני תפוקת הזרימה הוגדרו באמצעות סימולציה וניתוח של המכלול בתחילת הניסוי, מה שהוביל למסקנה האם המשאבה יכולה לעמוד בדרישות ה- EHA. סדרה של בדיקות ביצועים נערכו על מכלול משאבת המנוע באמצעות ספסל בדיקת משאבה בטווח המהירות של 1,450-9,000 סל"ד וטווח הלחץ של 1-30 MPa.
בדקנו את היעילות הכוללת של מכלול משאבת המנוע בתנאי עבודה שונים לאחר שאישרנו את העקביות בין תוצאות הבדיקה של מאפייני פלט הזרימה לבין תוצאות הסימולציה. התוצאות הראו כי למכלול יש יעילות כוללת גבוהה יותר בעת עבודה ב-4,500-7,000 סל"ד בלחץ של 10-25 MPa וב-2,000-2,500 סל"ד תחת 5-15 MPa. בסך הכל, ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לקבוע מראש אם מכלול משאבת המנוע עומד בדרישות EHA. יתר על כן, מאמר זה מציע שיטת בדיקה מהירה של מכלול משאבת המנוע בתנאי עבודה שונים, אשר יכול לסייע בחיזוי ביצועי EHA.

תוצאת הסימולציה של זרימת הפריקה (איור 10A) הצביעה על כך שזרימת הפריקה ירדה מעט עם העלייה בלחץ העומס כאשר המהירות הייתה קבועה. יתר על כן, קצב זרימת הפלט עלה באופן ליניארי עם הגברת המהירות כאשר הלחץ קבוע, אם לשפוט לפי אותו רוחב חגורה. כדי להעריך ישירות את הביצועים של מכלול משאבת ...

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

בנינו מודל סימולציה כדי להעריך את מאפייני זרימת המשאבה ואת הביצועים של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל הפיר הבודד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים ולחקור את היעילות הכוללת במגוון רחב של תנאי עבודה של מכלול משאבת המנוע בניסוי.

מידול וניתוח ניסיוני של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל פיר יחיד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים

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

מכלולי משאבות מנוע הם מרכיבי מפתח של המפעילים האלקטרו-הידרוסטטיים. פרוטוקול זה מציג שיטת בדיקה יעילה על מאפייני הפלט של הרכבת משאבת המנוע ותנאי העבודה הרחבים. פרוטוקול זה מאמץ הצטברות של סימולציה וליקוי, כך שניתן להשיג במהירות את הביצועים של מכלול משאבת המודל.טכנולוגיה זו תורמת לפיתוח מכלול משאבת המודל. בעת ביצוע הניסוי, להגן על עצמך כדי למנוע את הנזק של רעש ושמן. חשוב לוודא כי צינורות השמן מחוברים בחוזקה לפני הטעינה.המדגים את ההליך יהיה Yuxuan Ma, סטודנט לתואר שני מהמעבדה. כדי להתחיל, הגדר את הפרמטרים העיקריים של מכלול משאבת המנוע על ידי כניסה למצב הפרמטר, והגדר את הפרמטרים העיקריים על ידי לחיצה כפולה על הרכיב הספציפי במודל הסימולציה. הגדר את מהירות הסיבוב ולחץ הבדיקה, כמתואר בטקסט.הגדר את הפרמטרים שלפני ההפעלה של המודל כזמן ההתחלה של אפס שנייה, זמן סופי של שנייה אחת ומרווח הדפסה של אלפית שנייה אחת. הפעל מראש את הסימולציה ובדוק אם המערכת תגיע למצב יציב בסוף הסימולציה. אם המערכת מגיעה למצב יציב, סמן את האפשרות השתמש בערכים סופיים ישנים בחלון הפעל פרמטרים.אם לא, אפס את השעה האחרונה לשתי שניות או אפילו יותר, עד שהמערכת תגיע למצב יציב. לאחר מכן הגדר את פרמטרי ההפעלה של המודל כזמן התחלה של אפס שניות, זמן סופי של 0.2 שניות ומרווח הדפסה של 0.002 אלפיות השנייה. כדי להתקין את הממשקים המכניים, חבר את פני הקצה של מכלול משאבת המנוע עם בלוק שסתום הבדיקה והשתמש בארבעה ברגים לפחות כדי להבטיח ביצועי תקרה טובים.תקן את מכלול משאבת המנוע ואת בלוק שסתום הבדיקה על שולחן העבודה של ספסל הבדיקה. חבר את מכלול משאבת המנוע ואת בלוק שסתום הבדיקה לכלים הייעודיים עם ארבעה ברגים, ואת הכלים לשולחן העבודה עם שני ברגים. התקן שתי קבוצות של חיישני לחץ וטמפרטורה של יציאה A ויציאה B בבלוק שסתום הבדיקה.חבר חיישנים אלה ישירות ליציאת הדליפה לצורך ניטור דליפות. כדי לחבר את הממשקים ההידראוליים, תחילה חבר את שתי יציאות השמן בלחץ גבוה של מקור המשאבה עם יציאה A או B של בלוק שסתום הבדיקה. לאחר מכן חבר את יציאת השמן בלחץ עם יציאת שמן הדליפה של המשאבה.עבור פליטת אוויר של מכלול משאבת המנוע, ודא ששסתום ההקלה של מערכת אספקת השמן נמצא במצב פריקה. הפעל את מנוע אספקת השמן במשך שלוש דקות כדי למצות את האוויר של מערכת הבדיקה ולחמם אותו. כדי לבדוק אם יש דליפות במכלול משאבת המנוע, כבה את שסתום ההקלה של מערכת אספקת השמן וחפש דליפה במכלול משאבת המנוע.התאם את לחץ אספקת השמן לשני MegaPascal למשך יותר מדקה. כדי לחבר את הממשקים החשמליים, תחילה חבר את ממשק ספק הכוח ואת ממשק האות הסיבובי למנהל ההתקן של מכלול משאבת המנוע. חבר את מנהל ההתקן לבקר באמצעות RS-442, עובד בדגם דופלקס מלא, ולאחר מכן להספק DC של 270 וולט.כדי לבצע את בדיקת ללא עומס של מכלול משאבת המנוע, הפעל את משאבת אספקת השמן ושמור על שסתומי ההקלה של מערכות אספקת השמן והטעינה במצב פריקה. הפעל את הנהג והבקר, ובדוק אם מכלול משאבת המנוע יכול לקבל את פקודת הבקרה כרגיל. הגדר הוראה של 2000 סל"ד קדימה ולאחר מכן הפוך למכלול משאבת המנוע.שימו לב למצב העבודה של מכלול משאבת המנוע ובדקו אם יש דליפה בבלוק השסתום. כדי להגדיר את מערכת אספקת השמן, הפעל את משאבת אספקת השמן והעבר את שסתומי ההקלה של מערכת אספקת השמן ומערכת הטעינה למצב הטעינה. כדי לקבוע את ערך הלחץ המינימלי של אספקת השמן, התחל על ידי התאמת לחץ אספקת השמן למגה פסקל אחד או יותר, אשר נקבע על ידי מכלול משאבת המנוע הנבדק.לאחר מכן התאם את מהירות הסיבוב של מכלול משאבת המנוע הנבדקת ל -9000 סל"ד, וודא שזרימת המשאבה שווה לזרימת המשאבה התיאורטית. אחרת, הגדל את לחץ אספקת השמן כדי למנוע קוויטציה. הפחת באיטיות את לחץ אספקת השמן ותעד את שינוי זרימת המשאבה.התווה את זרימת המשאבה היחסית לעומת לחץ אספקת השמן ומצא את נקודת הניפוח של זרימת המשאבה המסומנת כלחץ אספקת השמן המינימלי. התאם את שסתום שחרור העומס ללחץ אספקת השמן המינימלי. הפעל את מערכת בקרת הטמפרטורה והתאם את טמפרטורת השמן ל -30 מעלות צלזיוס.כמו כן, הפעל את המצלמה התרמית כדי לזהות את טמפרטורת פני השטח של מכלול משאבת המנוע. שלח את הוראות הבקרה למכלול משאבת המנוע, כדי לגרום לו לפעול ברציפות במהירות מסוימת. התאם את שסתום שחרור העומס בהדרגה.הגדל את לחץ העומס לערך מסוים והחזק למשך ארבע שניות בכל לחץ קריטי שנמדד. לאחר שהלחץ מגיע לערך הספציפי של המהירות, התאם את שסתום שחרור העומס בחזרה למגה פסקל אחד. ייצא את נתוני הזרימה הניסיוניים והתווה את המפה האופיינית לזרימת המשאבה של מכלול משאבת המנוע.חשב את היעילות הכוללת של מכלול משאבת המנוע בתנאי עבודה שונים והתווה את מפת היעילות הכוללת. תוצאת הסימולציה של זרימת הפריקה הצביעה על כך שהזרימה ירדה מעט, עם עלייה בלחץ במהירות קבועה, בעוד שהיא עלתה ליניארית עם הגברת המהירות בלחץ קבוע. הבדל קל נצפה בתוצאות הניסוי וההדמיה של זרימת הפריקה.כאשר המהירות גבוהה מ 5000 סל"ד, שבו זרימת הפלט פוחתת תחילה ולאחר מכן עולה עם הלחץ העולה. היעילות הנפחית נקבעה, מה שמראה כי יעילות המשאבה הייתה גבוהה יותר בלחץ ובמהירות נמוכים. ב 3000 סל"ד, לחץ התפוקה המרבי היה חמישה מגה פסקל, ואילו ב 8000 סל"ד, זה היה 23 מגה פסקל.תוצאות הניסוי שונות מהסימולציה, כאשר מכלול משאבת המנוע עובד במהירות גבוהה ובלחץ נמוך. עם זאת, בלחץ של 10 מגה פסקל, היעילות הנפחית פוחתת, עם העלייה במהירות הסיבוב. נצפה כי תוצאות הסימולציה והניסוי קרובות יותר במהירות גבוהה יותר וכמעט עולות בקנה אחד עם תוצאות הניסוי בטווח המהירות של 3500 עד 9000 סל"ד.תוצאות ניסיוניות של היעילות הכוללת מראות כי בתנאים קיצוניים, כגון מהירות נמוכה ולחץ גבוה, או מהירות גבוהה ולחץ נמוך, היעילות הכוללת נמוכה יחסית. חשוב לוודא שנקודות מדידת הלחץ קרובות לנמלי הנפט. חוץ מזה, לשים לב ללחץ הכניסה כדי להבטיח כי לא קיים cavitation.בעקבות הליך זה, אנו יכולים גם לאמץ את שיטת הזרקת התקלות, כדי ללמוד את הביצועים ואת מצב הכשל של הרכבת משאבת מנוע בתנאי עבודה קיצוניים.

Research

JoVE Journal

Engineering

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

מדידה ניסיונית של מהירות יישוב של חלקיקים כדוריים בנוזלים ויסקואלסטיים לא מכופתרים ומרותקים על בסיס חומרים פעילי שטח

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

Real-Time DC-דינמית הטיית שיטה להחלפת זמן שיפור בשולים בשדה קשות Underdamped תנעי MEMS אלקטרוסטטית

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

אופן ההכנה ושימוש בPhotocatalytically פעיל מקוטע Ag | ZnO וקואקסיאלי טיו<sub&gt; 2</sub&gt;-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

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

תהליך ייצור של מפעילי אלסטומר דיאלקטרי מבוסס סיליקון

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

כימות של ריכוזי מימן שכבות חיצוניות ואת ממשק חומרים בתפזורת באמצעות פרופיל עומק עם ניתוח תגובה גרעיני

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

שימוש Synchrotron קרינה Microtomography לחקור חבילות מיקרו-אלקטרוניים תלת ממדי רב היקף

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

מתנעים אור בצורה חופשית - ייצור ובקרה של Actuation ב בקנה מידה מיקרוסקופי

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

שיטות של באתרו לשעבר בחיי עיר חקירות של המרות מבניים: המקרה של התגבשות של משקפיים מתכתי

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

ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס

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

לפצח ניטור בדיקת עייפות התהודה של דגימות מרותך באמצעות מתאם תמונה דיגיטלית

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