锯齿型径向迷宫密封的实验研究

采用轴对称多齿迷宫密封模型,实验研究了锯齿型径向迷宫密封的密封性能。结果表明,密封性能并非随着齿插入长度的增加而单调增加,而是存在一个最佳的齿插入长度。     

流态化模拟:基于介尺度结构的多尺度CFD

介尺度结构是研究气固流态化多尺度行为的关键。传统的基于平均化处理方式的双流体模拟不能准确描述流化床中的多尺度流动和传递行为。相较而言,基于能量最小多尺度(EMMS)方法的结构多流体模型(SFM)基于局部空间(网格)内的非均匀介尺度结构流动特征,其宏观预测结果与网格分辨率基本无关,因而可以大幅降低模拟计算量。基于SFM模拟得到的流动结构,EMMS多尺度传质模型进一步成功解释了传统传质文献中的数据差异。集成上述模型,形成了一整套模拟流化床流动-传递-反应耦合过程的多尺度计算流体力学(CFD)方法,并将其应用于预测循环流化床中典型的S型轴向分布、揭示噎塞转变的机理以及流化床放大困难的原因。多尺度CFD使工业规模循环床的三维、全系统、动态流动-反应耦合过程的准确模拟成为可能,并为实现从模拟向实时虚拟过程转变的目标打下基础。     

柱面螺旋槽气膜密封微尺度流动场稳态特性分析

针对燃气轮机转子振动较大的特点,提出一种新型柱面螺旋槽气膜密封。利用考虑滑移边界条件下的微尺度效应稳态柱面雷诺方程,求解柱面气膜的压力的近似解析解,获得柱面螺旋槽气膜量纲1浮升力、泄漏量以及摩擦转矩,并讨论了工况参数和螺旋槽结构参数对稳态性能的影响。综合考虑参数对稳态特性的影响,提出优化结构参数。结果表明：密封压差对稳态特性的影响要远大于偏心率。在不同的偏心率下,螺旋槽槽数对浮升力的影响不明显,随着槽数的增加,摩擦转矩升高,泄漏量降低并在槽数n=12左右趋于稳定;随着槽深的增大,浮升力呈下降趋势,摩擦转矩和泄漏量相应增大;随着密封宽度增大,浮升力呈上升趋势,但偏心率不同,上升幅度不同;泄漏量在密封宽度L=0.035 m处基本稳定。螺旋角的增大导致了浮升力的下降,摩擦转矩和泄漏量呈上升趋势。在密封压差的作用下,摩擦转矩随着4种结构参数的增大而上升。槽数增大导致浮升力下降,与槽深的影响刚好相反。随着密封宽度的增加浮升力先降低后升高,与螺旋角的影响刚好相反。槽数和密封宽度的增加导致泄漏量快速下降至稳定值。提出优化的结构参数如下：槽数n=12～18,密封宽度L=0.03～0.045 m,螺旋角a=40°～50°。     

螺旋槽干气密封微尺度气膜的温度场计算

螺旋槽干气密封在高压、高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而使运行不稳定和泄漏量增大。首先在速度滑移边界条件下,求出气膜压力和气膜速度;然后推导出气膜的能量微分方程,同时引入温度阶跃边界条件,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Matlab软件数值计算得到气膜的温度分布。结果表明,随着气体从外径流入内径,气膜速度的分布规律是先降低后升高,槽根部周围速度较低;随着气体从外径流入内径,气膜温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;考虑温度阶跃下的温度分布与不考虑温度阶跃下的温度分布相差较小,可以不予考虑温度阶跃对干气密封气膜温度的影响。     

螺旋槽干气密封微尺度气膜的温度场计算

螺旋槽干气密封在高压、高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而使运行不稳定和泄漏量增大。首先在速度滑移边界条件下,求出气膜压力和气膜速度;然后推导出气膜的能量微分方程,同时引入温度阶跃边界条件,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Matlab软件数值计算得到气膜的温度分布。结果表明,随着气体从外径流入内径,气膜速度的分布规律是先降低后升高,槽根部周围速度较低;随着气体从外径流入内径,气膜温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;考虑温度阶跃下的温度分布与不考虑温度阶跃下的温度分布相差较小,可以不予考虑温度阶跃对干气密封气膜温度的影响。     

窑尾密封摩擦环损坏故障的分析

我集团公司下属金塔公司有一条2500t/d的新型干法水泥生产线,分解炉为在线型管道式,回转窑规格？4m×60m,窑尾密封采用气缸压紧端面的密封方式。2005年5月投料生产,一直运行比较正常,但在2008年4月30日和2008年5月17日分别在窑尾过渡带40m前后位置因结后圈被迫止料停窑处理,在这么短的时间内因同样原因造成连续2次工艺故障,时间共计7d。     

基于真实形貌的机械密封摩擦界面热力致损分析

机械密封在运行时密封界面热力及摩擦状态多变,为了探究机械密封运行时的界面热力及磨损等特性,使用非接触3D形貌仪,获得摩擦界面微观形貌信息,逆向构造摩擦界面三维模型,基于该模型对密封环摩擦过程进行分析,进一步得出摩擦界面的Von Mises应力、热源、振动、磨损区域、磨损量等相关特性。结果表明,在同一时刻SiC-SiC组的磨损面积均小于SiC-C组;SiC-C组摩擦界面的热源分布相比于SiC-SiC组更加复杂;密封环启动瞬间SiC-C组的法向加速度远大于SiC-SiC组;SiC-C组的磨损量约为SiC-SiC组的3倍。     

多床层径向反应器中床层的流场行为

在直径3m、高5m的大型多床层径向反应器冷模装置上,通过测定流体在流道和各分床层内的静压分布,考察了各分床层的流体流动行为和特征.结果表明,当流道静压差的均方根偏差小于1%时,各分床层静压差的均方根偏差小于5%,流体在各分床层的径向流速沿轴向分布均匀,流速最大偏差小于5%;当流道静压差沿轴向的差别大于10%时,则其沿轴向分布显著不均匀,且靠近流道静压变化梯度大的分床层的径向流速均匀性最差,床层上下端流速偏差达70%.Π型流动形式是动量交换型径向反应器的最佳选择,适宜的两流道静压差设计可实现径向流速沿床层轴向完全均匀分布。     

橡胶密封圈径向力分析方法

系统介绍试验测试法、工程计算法和数值模拟法3种密封圈径向力分析方法.根据工程计算法推导O形橡胶密封圈径向力计算公式,明确给出旋转油封的径向力计算公式和各参数含义,并采用3种方法对典型O形橡胶密封圈和旋转油封径向力进行测试和分析.工程计算和数值模拟结果与试验结果一致性较好,误差小于5％.     

油封唇口压力大小及分布的有限元分析

利用ANSYS建立了橡胶油封的2维轴对称模型,分析了过盈量、唇口接触宽度R,弹簧劲度以及后唇角β与油封唇口压力大小及分布的关系。分析结果验证了前人在油封设计及应用选型方面经验的正确性。该分析方法在油封设计及选型方面将起到一定的指导意义。这些分析为油封的构型优化奠定了基础。     

浅谈对径向双端面机械密封的改进

介绍了径向双端面机械密封在反应釜应用中存在的问题及改进，延长了使用寿命，降低了检修费用。     

基于摩擦功的全钢载重子午线轮胎的磨耗性能研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,采用哈尔滨工业大学开发的轮胎系列有限元分析软件对轮胎的磨耗进行系统研究,给出了在静态、稳态、启动、制动、侧偏和转弯等不同工况条件下轮胎的摩擦功及磨耗方向。结果表明,工况条件对轮胎磨耗程度影响较大,由大到小依次为转弯、制动、启动、侧偏、稳态。另外,工况条件对轮胎横向磨耗分布有较大影响,特别是转弯和侧偏等工况条件。     

低摩擦橡胶油封材料的研究

对油封胶料配方及其摩擦系数进行了试验与测定。结果表明,涂覆聚四氟乙烯膜的橡胶油封表面可明显降低摩擦系数;加入内润滑剂、增加胶料硬度和提高硫化程度等方法均可不同程度地降低摩擦系数;采用摆动式和滑动式2种测试方法测定的摩擦系数具有大体相同的变化规律。     

橡胶油封压胶模唇口结构的选择

围绕橡胶油封唇口的几何形状精度、尺寸公差及模具的操作性能、产品质量，简要介绍了橡胶油封压胶模唇口结构的选择。     

浅析U形橡胶密封圈的唇口设计

主要分析了部标Ｕ形橡胶密封圈和新型唇口倒角Ｕ形橡胶密封圈两种不同的唇口结构，企图证明唇口倒角Ｕ形橡胶密封圈是较佳的结构。     

汽车用旋转轴唇形橡胶密封圈的技术概况

概述汽车用旋转轴唇形橡胶密封圈（简称油封）的分类、密封机理、结构设计及其参数选择、发展动向等。油封的种类繁多,结构形式包括内包骨架油封（B型）、外露骨架油封（W型）、装配式油封（Z型）、有副唇内包骨架油封（FB型）、有副唇外露骨架油封（FW型）、有副唇装配式油封（FZ型）以及流体动力型油封;油封的密封机理包括边界润滑理论和表面张力密封理论;油封的内外径过盈量、径向力、随动性、唇口接触宽度等结构设计参数影响其使用性能;轴的表面粗糙度、加工方法以及材质和硬度对油封的密封性能和使用寿命影响很大。油封的计算机辅助设计和辅助制造以及自动测试技术研究将进一步开展,新型橡胶材料在油封胶料中的应用发展将加快。     

新型旋转轴唇形密封圈流体动力结构返油能力的研究

通过对旋转轴唇形密封圈4种流体动力沟槽结构返油能力的试验研究,验证了单向变截面沟槽油封有明显的返油"泵吸效应”及其密封作用.