直流平面电磁泵流槽结构的实验研究

目的　研究直流平面电磁泵流槽结构与静压头的关系和相对效率 .方法　在以水银为传输介质的模拟直流平面电磁泵上进行实验 ,测量不同流槽结构在相同工作参数下静压头的大小 ;并以理论计算值为1 0 0 %的效率 ,计算了不同流槽结构的相对效率 .结果　不同结构的流槽 ,在相同工作参数下产生的静压头不同 ,相对效率有很大的差别 .结论　电磁泵的流槽结构对电磁泵的压头及相对效率有显著影响 .抑制工作电流的漫流 ,优化电力线方向 ,尽可能减小流槽腔体表面积 ,增强进液口的封口力等结构因素是提高电磁泵效率的重要途径     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的　研究模拟双联泵与单泵的流量大小 ,为大流量电磁泵的设计提供参考依据 .方法　通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验 ,分别测出在相同静泵高 Δp和相同出液口高度 H 下 ,双泵及单泵的流量大小 .结果　流量 Q随静泵高Δp的增大而增大 ,双泵与单泵的流量之比约为 1 .6.结论　以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的 研究模拟双联泵与单泵的流量大小，为大流量电磁泵的设计提供参考依据。方法 通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验，分别测出在相同静泵高Δp和相同出液口高度H下，双泵及单泵的流量大小。结果 流量Q随静泵高Δp的增大而增大，双泵与单泵的流量之比约为1．6。结论 以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行。     

平面交流感应电磁泵电磁驱动力影响因素研究

利用数值模拟分析软件ANSYS,模拟分析平面交流感应电磁泵对泵沟内流通的液态金属作用的电磁驱动力变化.通过模拟结果得知,在相同加载条件下,液态Na-K合金液、Ga液、Zn液及Sn液由于电阻率值不同,所受电磁泵电磁驱动力依次减小;改变电磁泵窄面泵沟材料分别为不锈钢板、铜板、银板及陶瓷板时,可知窄面泵沟材料为铜板或银板时液态金属Zn受到的电磁驱动力较大且两者值相近,同时增加铜板厚度也有利于电磁驱动力的提高;在三相交流电源供电条件下,电磁泵加载不同电流频率,液态金属Zn受力呈现随频率增大先升后降的趋势,得到最佳使用频率范围为40~60 Hz.     

环矩形静压垫结构的等效展开

环矩形结构的静压垫在静压支撑中的应用十分广泛,但在笛卡尔坐标系中计算起来却非常困难.本文在保持结构参数不变的条件下,将笛卡尔坐标系下的环矩形静压垫展开成柱坐标系下的扇形静压垫.详细推导出在合理近似的条件下,展开前后不同结构计算的不可压缩流体的体积流量相等的结果,从而证明了这种展开方式的等效性,为进一步讨论环矩形静压垫的特性提供了方便,有利于环矩形静压垫的设计和应用.     

聚磁参数对直流电磁泵磁场分布影响的数值模拟

直流电磁泵是镁合金铸造过程的重要设备,而电磁铁聚头长度和截面积是影响电磁泵效率的关键参数．作者采用ANSYS软件研究了聚磁头结构对电磁泵聚磁头间隙磁场分布的影响．模拟结果表明,由于聚磁效应,聚磁头结构能有效提高聚磁头间隙处磁感应强度,且随聚磁头长度的增加,磁感应强度分布均匀性有所提高;随着聚磁头截面特征长度的增大,聚磁头间隙处磁感应强度先增大后减小,聚磁头截面特征长度为20-30mm时聚磁效果最佳．研究结果对于深入认识直流电磁泵的磁场特性并对其优化具有理论价值和现实意义．     

Φ273管道的电磁励磁仿真模型分析与实验方法

针对永磁磁路优化及仿真模型不准确的问题,提出了一种以直流电磁铁为励磁源的仿真模型,分析在不同磁路特征下直流电磁励磁的磁化效果.利用COMSOL有限元分析软件建立Φ273管道电磁励磁模型,对管道缺陷特性进行分析.搭建Φ273管道漏磁内检测永磁励磁实验平台.结果表明:直流电磁铁与永磁体作为励磁源具有相同的磁场特性,电磁励磁仿真模型可以准确描述永磁磁路,为永磁磁路的优化设计及直流电磁励磁在管道缺陷检测的工程应用提供理论依据.     

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏...     

基于CFD的新型结构静压油垫数值仿真技术

为了提高重载数控机床静压转台的承载能力和油膜刚度,提出了一种具有多环形流道油腔和阻尼型封油边结构的新型静压油垫,并对其性能进行了研究.在对静压油垫结构优化设计的基础上,利用CFD(computationalfluid dynamics)数值仿真技术,采用二维轴对称流动模型对新型结构静压油垫的流场特性进行了仿真分析,得到了新型静压油垫的内部流场特性,计算出油垫的承载能力和油膜刚度,并与单腔体、单平面封油边结构的静压油垫进行了对比.研究表明:新型静压油垫能通过在阻尼流道和阻尼槽内形成紊流,增加流动液阻,实现压力增益,并可在阻尼槽处产生局部静压效应,从而使新型结构静压油垫的承载能力和油膜刚度较传统结构静压油垫有所提高;此外,采用CFD技术有助于对复杂结构的静压油垫进行优化设计与性能计算,从而提高设计效率和计算准确性.     

轴向柱塞泵静压支承式配流摩擦副的分析与实验

本文对具有三角阻尼槽的平面配流摩擦副的静压支承油膜进行了理论分析和实验研究。并分析了油膜的静态和动态特性。还实测了摩擦副间形成的静态和动态油膜厚度,并与解析解和数值计算解进行比较,获得了很好的吻合。通过在不同压力和油温条件下的实验,分析了供油压力和供油温度不同时对油膜产生的影响。     

螺旋槽干气密封性能及结构优化研究

建立螺旋角槽的数学模型,利用Fluent分别研究了不同的槽数、转速、入口压力、槽深、气膜厚度对密封性能的影响规律。通过分析对比密封性能参数如静压、开启力、泄漏量等,得出了单螺旋角槽性能最佳的几何结构参数。针对单螺旋角槽存在的问题,提出了一种双螺旋角槽干气密封结构,且计算结果表明:双螺旋角槽可使气动分离效果更明显,当吸力面的螺旋角大于压力面的螺旋角,密封效果较好;当双螺旋角槽中两角公差为2°时,螺旋角槽密封性能更佳。     

波峰焊机用平面感应电磁泵的研究与设计

从平面感应式电磁泵的原理出发,结合波峰焊机特点,考虑影响感应式电磁泵磁感应强度的因素,设计制造了平面型感应电磁泵,并对液态金属的流动速度、泵沟高度和线圈绕组的布置方式对磁感应强度的影响进行了分析.结果表明:在较小的压差范围内,液态金属的流动速度的变化对所需磁感应强度影响较大.适当增加泵沟高度,有利于减小所需的磁感应强度.不同绕组的布置方式所需的外加磁感应强度大小基本相同,可根据实际需要选择.研究结果可为相关人员进行平面感应电磁泵的设计和制造提供理论指导.     

不同腔形结构静压轴承油膜温升特性对比分析

静压轴承间隙润滑油膜的温升是导致轴承本体变形的主要因素,为了探究不同腔形结构下静压轴承油膜温升特性,对工程实际应用较广泛的扇形油腔、椭圆形腔、矩形油腔、工字形油腔四种腔形结构静压轴承油膜温度场数值计算,并对相同工况条件下等腔面积的四种腔形结构静压油膜温升特性进行了对比分析。结果表明:矩形腔和扇形腔静压推力轴承油膜温度场分布情况相似,与椭圆形和工字形腔不同,温升由高到低依次为工字形腔、椭圆形腔、扇形腔和矩形腔。该研究结果可为静压轴承热变形预测提供理论依据,并为工程中油腔结构设计提供参考。     

水润滑螺旋槽端面密封的理论及试验研究

螺旋槽端面密封是液体火箭发动机涡轮泵用轴端密封的首选;考虑粘温、流体泄漏及热传导,建立了适合于内外双槽中间密封坝结构端面密封的理论分析模型,发展了螺旋槽密封膜厚控制方程和合适的边界条件;以此研究了密封特性参数(端面开启力、液膜刚度、摩擦力矩等)受不同运行参数(工作转速、压差等)和结构参数(槽深等)的影响规律.以水为密封介质,试验研究了处在不同压差和转速条件两类不同槽深的双螺旋槽端面密封的性能.理论和试验研究表明密封端面温升和摩擦力矩随转速和密封压差的增加而增加,槽深对温升和端面摩擦力矩影响不大;试验研究结果很好地验证了理论模型的正确性,为液体火箭发动机涡轮泵轴端密封的设计提供了理论和试验基础.     

钻铤母扣接头改进设计的有限元分析

在钻井过程中,钻具疲劳失效事故频繁发生,其失效部位主要位于应力相对集中的螺纹接头处.以φ177.8 mm钻铤母螺纹接头作为研究对象,用有限元方法对加工有不同应力减轻槽的钻铤母螺纹接头进行了分析计算,得出了3种不同母螺纹结构在相同边界条件和载荷作用下螺纹消失端的应力集中情况.计算结果表明,设计的应力减轻槽效果较好,抗疲劳性能最佳,建议采用这种应力减轻槽结构.     

一类电磁轴承非线性系统模型的多极限环分岔

研究了一类电磁轴承非线性系统模型的多极限环分岔问题,该模型平均方程为5阶Z_2-等变扰动平面Hamilton向量场,利用平面动力系统分岔理论,借助于Maple符号软件计算程序,通过控制其参数,发现系统在2组精确的参数控制条件下分别存在19和23个极限环,并给出了其相对位置的不同构型.     

直流真空断路器弧后介质恢复特性影响因素分析

直流真空断路器采用人工过零的方式实现故障开断,是当前直流系统兼具经济性与可靠性的控保方式之一,其弧后介质恢复特性是判定故障开断成功与否的关键条件。为探究直流真空断路器电磁与机电参数耦合作用下介质恢复特性的影响因素,本文基于连续过渡模型、能量守恒定律和电荷守恒定律,建立了零区带电粒子数密度计算模型,研究了触头型面参数和零前电流下降率影响下的零区带电粒子数密度分布;通过搭建12 kV直流真空断路器配永磁斥力机构运动特性测试平台,实验测得机构位移-时间特性曲线,研究了短路开断电流、零前电流下降率和换流投入时刻影响下的零区极间距分布。在此基础上,基于漂移扩散方程、Maxwell-Stefan方程和泊松方程,建立了弧后鞘层发展模型,以求得电磁与机电参数影响下的电场强度最大值;并与零区金属蒸气压和短路开断电流影响下的临界击穿电场强度进行对比分析,进而评估不同换流投入时刻、零前电流下降率、暂态电压上升率、触头直径下的弧后介质恢复强度。此外,求得了直流真空断路器可靠开断时零前电流下降率和换流投入时刻的极限安全域,以及电磁与机电参数耦合作用下的最小安全间隙与开断电流极限,为设计满足可靠开断要求的直流真空断路器灭弧系统结构参数与换流参数群组提供解决方案。     

SCR计量电磁泵控制系统研制

电磁泵结构简单、工作可靠,性价比高,但计量精度不高,单纯依靠优化材料与制造装配工艺来改善其性能有较大难度。基于STC12C5A60S2单片机研制了具有流量反馈的计量电磁泵闭环控制系统。实验结果表明,闭环控制系统能够提高电磁泵的计量精度,其性能指标达到了项目预期的要求。     

聚集数据线性模型参数的有偏估计的相对效率

有偏估计方法是近代回归分析的常用方法.本文研究聚集数据的线性模型参数的有偏估计问题,在欧氏模之比意义下给出了参数的有偏估计的一个相对效率,并在加权欧氏模之比意义下给出了参数的有偏估计的一个相对效率,并得到了这两种相对效率的上界.     

基于多向电磁力的永磁同步电机电磁噪声分析

针对电机电磁噪声分析中主要关注径向电磁力而忽略电磁力分量,造成分析精度不准确的问题,对某8极24槽车用永磁同步驱动电机进行电磁仿真分析,得到电机磁场以及电磁力分布. 在电机定子模型上分别单独加载径向电磁力和综合加载径向、切向及轴向三向电磁力,对比分析电磁噪声. 采用边界元法计算电机电磁噪声,通过试验验证仿真分析的准确性. 建立电机参数化结构模型,分析不同定子槽口宽度和磁体圆角半径对径向和切向电磁力以及电磁噪声的影响. 结果表明,切向电磁力对电磁噪声有一定程度的影响,且加载径向、切向及轴向电磁力的电机定子模型更加真实可靠;合理减小定子槽宽和磁铁圆角半径可以有效降低电机电磁噪声.