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摘要
针对气液联合式碎石器内部出现的气蚀问题，在建立基本控制方程及质量输运方程的基础上，根据碎石器结构原理同时参考主机液压系统管路布置，搭建了包含动力系统及控制系统的整机AMESim仿真模型。之后，基于影响气穴的参数类型及对应取值范围设计了正交试验方案，并进行了仿真分析，获得了提高活塞后腔最低压力的最优水平组合。最后，对于集中参数模型无法反映流体质点运动空间的不足，进行了CFD模型与AMESim输出最优参数组合的联合仿真，并和AMESim模拟结果进行了对比。结果表明：活塞后腔出现最低压力的时刻与活塞运动至下死点的位置完全对应，这也与实际工程中出现气蚀真相的位置十分吻合；活塞前腔杆径是影响最低压力的主要因子，同时最低压力与杆径及蓄能器初始容积都呈负相关、与蓄能器压力正相关，与工作压力没有表现出明显的相关性；采用最优水平组合时，AMESim计算得到的最低压力为2.29 MPa,而CFD仿真获得的最低压力为1.016 MPa,其远高于工况条件对应的空气分离压。
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