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軸向柱塞泵空化現(xiàn)象研究現(xiàn)狀

針對軸向柱塞泵空化的研究，國內(nèi)外的學(xué)者已經(jīng)開展了較多的研究，并取得了可觀的成果。1754年[4]，Euler第一次在水輪機(jī)中觀察到空化現(xiàn)象，為空化研究開啟了新大陸。1894年[4]，雷諾在做水管收縮實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)了處于低壓區(qū)水的空化現(xiàn)象。楊志明[5]等對空化初生進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)了所創(chuàng)造模型中的流體介質(zhì)和空化的敏感性對初生空化數(shù)有較大的影響。

華中工學(xué)院（現(xiàn)華中科技大學(xué)）陽洪志[6]等對柱塞泵的很多氣蝕特性信號進(jìn)行了測試與分析，并發(fā)現(xiàn)柱塞泵是否產(chǎn)生空化及氣蝕現(xiàn)象出口處的低頻率壓力產(chǎn)生的脈動起著重要的作用，但是這種判斷方法不能精確顯示，存在一定缺陷。

W.Kollek[7]等做了一個關(guān)于氣蝕產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)測試，這個實(shí)驗(yàn)發(fā)生在*的密閉真空容器中，選擇其中的柱塞-氣缸單元展開測試，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)容器擁有有機(jī)玻璃外殼，所以可以觀察到空化的產(chǎn)生過程；在泵的吸油區(qū)檢測到一種可以聽到的診斷信號，形成信號和氣蝕初生之間的關(guān)系，并由此提出了一種可以檢測系統(tǒng)中氣蝕產(chǎn)生的聲音裝置，但并沒有再深入地研究開發(fā)這種儀器。

浙江大學(xué)的李靜[8]認(rèn)為軸向柱塞泵產(chǎn)生空化有兩種原因：一是由于隨著油液一步步進(jìn)入柱塞泵，有產(chǎn)生低壓的可能性，低壓區(qū)容易產(chǎn)生空化；二是由于配流副油膜中存在剪切力，在高速轉(zhuǎn)動下剪切力變強(qiáng)，以至于流體內(nèi)部應(yīng)力也產(chǎn)生變化，破壞了間隙內(nèi)油膜導(dǎo)致空化的產(chǎn)生。

丹麥的Oliver Meincke[9]等先為了能有效地觀察到柱塞泵內(nèi)部各部分是否產(chǎn)生空化，在柱塞泵進(jìn)油部分設(shè)置一個類似于高速攝像機(jī)的裝置，這樣就可以觀察到柱塞內(nèi)部氣體流場產(chǎn)生的變化，也解決了高壓柱塞泵無法直接觀察的瓶頸，先觀察再根據(jù)圖像進(jìn)行仿真分析，從而得到想要的模型。高速攝像裝置即使引入了其他光源，但裝置內(nèi)容易產(chǎn)生水汽及其他影 響視線的物質(zhì)，使觀測效果仍不能很直觀、清晰。

以上這些研究不同程度地從空化發(fā)生機(jī)理以及現(xiàn)象上進(jìn)行了分析，而在實(shí)際應(yīng)用中對軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是使生產(chǎn)應(yīng)用中軸向柱塞泵性能改善的方法之一。

空化現(xiàn)象的理論分析

目前對于軸向柱塞泵空化現(xiàn)象的研究，首先要了解空化發(fā)生的機(jī)理，隨后吸排油過程遠(yuǎn)比想象的復(fù)雜，在建立模型時，有必要考慮在吸，排氣過程中，由于柱塞腔內(nèi)外壓力差引起的回流，壓力沖擊，運(yùn)動慣性，壓縮特性和泄漏的影響。全空化模型可以很好地解釋空化建模過程。

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