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本论文在对目前分离机的制动方案分析总结的基础上,提出了一种利用液力涡轮回收转鼓能量的新的分离机液力制动方案,并设计了一套应用于LX660型胶乳分离机的液力制动系统,针对所设计的液力制动系统建立分析模型进行瞬态过程的理论分析,指出了液力涡轮在液力制动系统中的关键性作用,获得了液力制动系统停机过程的流量衰减、转速衰减的规律,提出了一个能够有效指导液力刹车制动系统设计的能量比参数,并利用以离心泵为核心的液力循环系统的停机实验验证了理论分析模型,论文成果对于新型分离机液力刹车的开发具有应用价值。本文的主要工作如下:(1)总结分离机制动方法的研究现状和液力制动方法的原理,提出了一种新型的适用于高转速大惯量转子停机过程的液力制动方案,并针对LX-660型碟式胶乳分离机进行了液力制动系统方案设计;(2)建立了液力刹车系统分析模型,以液力涡轮停机过程为重点对刹车瞬态过程进行理论分析,获得了系统停机过程流量衰减及液力涡轮转速衰减的一般性规律,并对液力制动系统这种特殊的负载大惯量的转子系统停机过程进行了针对性分析,指出大惯量系统的停机过程主要由液力涡轮特性决定,并在理论分析基础上提出了一个能有效指导系统停机过程设计的能量比参数;(3)为了研究刹车系统液力涡轮特性对停机过程的影响,以液力循环系统为实验分析模型,对液力涡轮停机特性进行实验研究,分析初始转速和负载转动惯量对停机过程的影响。涡轮停机转速及流量的衰减速度与停机初始转速无关,受转子负载转动惯量影响,并且停机过程流量的衰减相对转速和扬程的衰减有滞后,滞后时间随停机初始转速降低而增大;(4)以液力循环系统的测试结果对刹车系统理论分析模型进行了验证。将理论计算结果及试验数据结果分别进行无量纲化,然后进行对比研究,以验证理论分析的有效性;(5)理论分析结果指出液力刹车制动大惯量转子系统的停机效果主要由液力涡轮特性决定,因此进一步建立了刹车系统液力涡轮CFD计算模型,利用SSTk-w湍流模型分别采用以准稳态假设为前提的准稳态计算方法和瞬态计算方法模拟其制动过程,探究数值模拟方法在液力涡轮停机过程瞬态特性产生机理研究的方面的应用。