液压系统及润滑系统的油液中混入空气后,会降低系统的性能,甚至会影响系统的正常工作。本文采用可视化试验并结合模拟仿真的方法,对开式油箱内部的流场流动进行研究。针对气泡的产生、运动、上浮,吸入等运动过程设计、搭建可视化的试验台,在关键位置设置可视化装置,并在试验中使用相机和高速摄像机对关键位置的气液两相流的流动进行拍摄记录然后与数值计算结果进行对比分析。依据以上研究结果,提出三种减少气泡的方法,设计了不同的除气装置,采用数值计算的方法,对所设计的除气装置进行研究,确定了最佳结构参数,完成试验装置的研制加工。在搭建的可视化试验台上,对所设计的除气泡装置进行除气效果的试验,试验结果表明,所设计的三种出气泡方案可以除去部分气泡,在开式油箱中有一定的应用价值,对油箱的设计具有重要指导意义。本文的主要研究内容总结如下:第1章,阐述了空气进入液压油液的多种途径以及在油液中的存在方式,分析了油液中的气泡对工作系统的危害,阐述了国内外对于油液中气泡的影响的研究现状,以及气泡去除方法的研究现状。第2章,阐述了油箱流场解析的数值模拟计算方法,计算软件采用流体计算软件FLUENT,选择Eulerian多相流模型进行了仿真计算,分析总结了回油液流卷吸空气的过程以及空气进入油箱后的流动状态。第3章,设计了可视化的试验系统,并且针对系统中的关键位置设计了透明的可视化管路,介绍了搭建的试验系统,在搭建的试验系统上进行了模型试验,利用高速摄像机拍摄记录了油液内气泡的运动规律,研究了气泡的进入,上浮、吸入现象。将可视化试验结果与第2章仿真结果进行对比,研究发现:在油箱回油口处有大量的空气被油液卷吸,在油箱内随油液流动而不断运动,大气泡会破碎为小气泡,部分气泡浮出油液,部分被吸入液压系统,同时在透明管路中有气泡的粘附,留存现象。第4章,提出3种用于本论文研究对象油箱的除气泡方法:旋流分离器、隔板、滤网。应用数值模拟及理论分析的方法研究了三种除气方案的结构参数对除气效率的影响。确定了旋流器的尺寸,隔板位置和形状,为下文加工试验装置提供理论参数。第5章,加工了除气泡的试验装置,在搭建的可视化试验台上进行除气泡性能的试验,试验结果表明;设计的3种除气泡方案具有一定的降泡效果。研究结果对如何降低油箱中油液含气量方面提供了一定的参考。总结与展望部分对本课题的研究成果进行了系统的总结,展望提出了几点关于继续本课题研究的方向和建议。