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1、液压ABS中气液两相流压力波特性的研究 报告人：戚雪珍 专 业：检测技术与自动化装置 导 师：李孝禄 主要内容 一.选题简介 二.ABS气液两相流研究意义 三.研究内容 四.可行性分析 五、研究方法 六.创新点 一、选题简介 汽车防抱死制动系统ABS（anti-locked braking system） ABS制动性能影响因素： ABS 控制算法、ABS电磁阀响应速度、制动器表面温度场、制动器表面 接触应力分布、制动过程中摩擦能量转化与耗散、制动压力调节、制动 系统结构设计等 较少涉及ABS液压系统内部 的气液两相流现象 二、ABS气液两相流研究意义 成因危害意义 1、制动过程中产生大量热量
2、 2、环境温度的影响 3、制动液极易吸水 4、制动系统易混入空气 5、制动频繁 1、制动压力下降 2、响应慢，制动迟缓 3、制动距离延长 4、制动器件寿命减短 1、ABS的正常工作 2、深入了解制动液 产生气液两相流时 的制动压力传递特 性与动态响应，以 便开发相应的ABS 控制算法 三、研究内容 1、压力波参数研究: 不同温度、压力和含气率下，研究气液两相流中压力波特 性参数： 波峰、波谷、波速、衰减系数、压力的变化率、能量比 2、气液两相流对压力波影响: 不同温度、压力和含气率下气液两相流的气体体积分 数的对压力波参数的影响； 气液两相流中，压力波短时间内发生突变的原因及现 象的分析； 气
3、液两相流中，压力波局部产生低压，低于饱和蒸汽 压时，与气液两相流间的对应关系； 1、压力波参数研究 波峰：振动位移处于正的最大值的那个点 波谷：振动位移处于负的最大值的那个点 Pmax：压力的最大值 Pmin：压力的最小值 dp/dt：压力P随时间的变化率 能量比: 其中A(t) 为幅值函数 C(t)为固有模态分量IMF的复解析分量， IMF由希尔伯特黄变换 对压差信号进行分解得到 压力波波速： P2P3P4P5 金属连接段 L 根据互相关原理： 互相关函数曲线 波的衰减系数： 根据波的指数表达式： 2、气液两相流对压力波的影响 不同温度、压力、含气率下气液两相流对压力波的 气体体积分数的影响
4、； 建模 画网格 导入网格，处理 边界条件设定 制动液物性参数设置 迭代计算 仿真结果 边界条件设定 温度 2060100140180220 压力 MPa 实时测量的压力数据采集 含气 率% 123456 气液两相流中，压力波短时间内发生突变的原因及现象的 分析； 气液两相流中，局部产生低压，低于饱和蒸汽压时，压力 波与气液两相流间的对应关系； 直油管内压力波的变化 汽车ABS防抱死系统实验装置 实验装置 四、可行性分析 测量装置 压力采集 模块 计算机 金属连接段 油管 压力变送器 仪仪器 Apparatus 型号 Type 生产产厂家 Producer 图图片 picture 压力变送器P
5、A25TAB/80087 瑞士 KELLER 压力采集模块HR-DAQ-USB-5 上海好耐电子 科技有限公司 温度传感器 温度采集模块DAM-3000M 北京阿尔泰科 技有限公司 加速度传感器 稳压电源APS3005Si深圳安泰信电 子有限公司 实验设备 实验软件 软件作用会否 CAD绘图 Origin处理数据 MatlabHHT变换 Gambit画网格、建模 Fluent流体仿真计算 Tecplot图像后处理 预期成果 ： 专利： ABS中用压力波能量比判断气液两相流的系统设计 五、研究方法 1、传感器布置： 3、含气率的设计： 通过控制水与制动液的比例，来控制气液两相流中的含气率 金属连
6、接段 油管 传感器 2、数据采集系统设计： 压力采集 模块 计算机 金属连接段 油管 压力变送器 5、仿真计算： 工具：Gambit、FLUENT、Tecplot软件 方法：以压力、温度和含气率作为边界条件，导入制动液的特性参 数，在ABS 油管的模型中，进行气液两相流流体压力与体积分 数的仿真计算 4、数据处理： 工具：Origin、Matlab软件 方法：用Origin软件处理数据，剔除粗大误差、平均数据、平滑曲线 用Matlab软件进行HHT变换，去噪，并提取压差数据的时频、 相频和时间-频率-能量三维分布图 ，求出能量比B 六、创新点 1、ABS中，设计一套数据采集系统，来判定气液两相流压 力波的特性。 2、通过宏观参数设定数据指标能量比B，来判断压力波的 自定义参数dp/dt变化
