机械工程学报

作者：姚静, 宋英哲, 段怡曼, 张昊, 张建启, 王佩

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;2. 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室 秦皇岛 066004;3. 燕山大学车辆与能源学院 秦皇岛 066004

关键词：增材制造,Y型流道,压力损失,数学模型,壁面粗糙度；

基金：国家自然科学基金资助项目（51975507，51890881）。

增材制造技术因其能够成形复杂结构而适用于高集成轻量化的液压系统，但增材制造成形流道的壁面粗糙度与传统钻削及铸造加工的流道不同，尤其是复杂管路系统中的流道分支结构，经典压力损失计算模型无法直接使用，迫切需要研究增材制造成形流道的压力损失数学模型。因此，以典型的流道分支结构——Y形流道为研究对象，应用伯努利方程、动量定理及达西公式建立其压力损失数学模型，并得到增材制造的成形角度对流道壁面粗糙度的影响。利用仿真分析分流比、分支角度及流道直径对压力损失的影响规律，初步验证Y形流道压力损失数学模型的准确性。搭建Y形流道压力损失测试试验台，利用增材制造加工Y形流道测试件，测定不同分流比、分支角度及流道直径下的流道压力损失。结果表明，不同参数下Y形流道压力损失数学模型计算结果与仿真分析结果平均误差均在9%之内，而不同参数下Y形流道压力损失数学模型计算结果与试验测试结果平均误差均在8%之内。研究成果可为增材制造成形低损耗管路的设计奠定基础。

来源：2021年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第24期