透平膨胀机径向动静压混合气体轴承静特性分析

透平膨胀机应用的小孔节流式静压气体轴承的本质是动静压混合气体轴承,这里将动静压混合气体轴承作为研究对象,从动压轴承和静压轴承角度分别研究其工作原理和静态特性。混合气体轴承中气膜压力分布是求解轴承静态特性的关键,采用有限差分法（FDM）对含有气膜压力的Reynolds方程通过MTLAB编写的程序进行求解,分析混合轴承的工作原理并计算其静态特性。对比分析偏心率、转速、长径比和供气压力等因素对动压轴承和静压轴承静态特性的影响。结果表明：增大偏心率、提高转速、增大供气压力,采用轴承大长径比均可以提高动静压混合气体轴承的承载力;增大偏心率和提高转速,可增大气膜刚度,降低转子姿态角,提高转子稳定性。     

基于CFD的球面动静压气体轴承稳态性能及动态特性分析

基于CFD建立球面螺旋槽动静压气体轴承气膜的有限元模型,数值计算气膜网格点上的压力分布,模拟气膜瞬态流场中复杂的气体流动,得到气膜的压力分布、承载力以及动态特性系数。结果表明:增加供气压力可以有效地增强静压效应,减小气膜厚度和增加转速有助于增强动压效应,动静压效应耦合可以提高轴承承载性能,偏心率为0.4～0.5,平均气膜厚度为8～12μm,供气压力为0.5～0.6 MPa时,产生的动静压耦合效应明显,从而可增加气膜的承载性能和轴承高速运行的稳定性;轴承刚度系数随着气膜厚度的增大呈先增加后减小的趋势,随着偏心率的增加而增加;轴承阻尼系数随着气膜厚度和偏心率的增加变化较为复杂,但整体上呈增大的趋势,因此,合理地选取气膜厚度和偏心率能够提高轴承承载性能,改善其动态特性,提高球面动静压气体轴承运行稳定性。     

空气静压轴承动刚度有限元非线性分析

由于空气静压轴承在应用中表现出非线性,以致难于确定轴承气膜的刚度.为了解决这一问题.定性分析空气静压轴承动态刚度与转速的关系,本文采用有限元方法对空气静压轴承的动刚度进行分析,研究气膜动刚度在主轴高速运转中所表现的非线性行为.分析结果表明,高速转动的空气静压轴承的动压效应不容忽略,在偏心率为0.5的情况下,转速为8000r/min时,动压效应可以提高轴承的承载能力约10%.     

小孔节流深浅腔动静压气体轴承承载特性分析

以小孔节流深浅腔动静压气体轴承为研究对象,采用Fluent软件对轴承的承载特性进行分析,研究偏心率、供气压力、主轴转速、气膜厚度、浅腔深度比等因素对轴承承载力和刚度的影响。结果表明:小孔节流深浅腔动静压气体轴承浅腔区的平均压力大于深腔区的平均压力,压力最大区域出现在浅腔末端靠近轴承端面处;随着供气压力的增加,承载力逐渐增大,但供气压力不应超过0.95 MPa;当主轴转速在3×10~5 r/min以内时,承载力和刚度随着转速的增加呈线性增长规律,当主轴转速超过3×10~5 r/min继续增加时,承载力和刚度的增长趋势明显放缓;承载力与刚度随着浅腔深度比的增加先增大后减小,当浅腔深度是气膜厚度的1～1.5倍时,承载力与刚度接近最大值。     

不同转速下动压气体轴承静动力学特性分析

建立了动压气体轴承非线性气膜力模型,基于DyRoBes-Beperf软件分析了不同转速下动压气体轴承静、动力学特性,如偏心率、最小气膜厚度、最大气膜压力、摩擦功耗、临界轴颈质量、刚度系数、阻尼系数等。结果表明:动压气体轴承主刚度随转速增加呈先减小后增大,同静压气体轴承相似;偏心率对最大气膜压力影响显著;当工作转速低于临界转速时,转速对最大气膜压力影响较大,当工作转速高于临界转速时,转速对最大气膜压力影响不大。     

螺旋槽气体轴承动态特性及失稳分析

针对高速动静压气体轴承气膜的复杂非线性动力学行为,以球面螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立润滑分析数学模型;采用有限差分法与导数积分法进行求解,得到动态扰动压力分布及动态特性系数,并研究切向供气条件下螺旋槽参数、径向偏心率、供气压力、转速对气膜刚度阻尼系数的影响规律;建立线性稳定性计算模型,预测气膜涡动失稳转速,分析运行参数对失稳转速的影响。结果表明:气膜阻尼是一种抑制涡动的因素,气膜的稳定性取决于气膜刚度与阻尼的协同作用;气膜刚度阻尼随着槽宽比、槽深比、螺旋角的增大,整体上呈先增大后减小的趋势;刚度随转速的升高而增大,阻尼则随转速的升高而减小;径向偏心率和供气压力越大,气膜刚度和阻尼越大;在一定范围内,提高供气压力、增大径向偏心率能够提高系统失稳转速;合理地选取轴承结构参数和运行参数,能够优化轴承动态特性,保证气体轴承较高的运行稳定性。     

球面螺旋槽动静压气体轴承动态特性分析

以半球螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立球面动静压混合气体轴承的非线性动态润滑计算分析数学模型,采用偏导数法推导出扰动压力控制方程;在广义坐标系下,采用有限差分法对扰动压力控制方程离散化,推导出扰动压力的差分表达式;推导出半球螺旋槽动静压气体轴承刚度和阻尼系数与扰动压力之间的关系表达式;采用VC++6.0编制程序,数值计算出三维微气膜的瞬态扰动压力分布、非线性气膜力及动态刚度系数和动态阻尼系数。研究转速、偏心率及供气压力对气膜动态特性系数的影响规律,结果表明:随着转速、偏心率及供气压力的增大,气膜刚度和阻尼系数均有不同程度的变化。     

动静压耦合效应下气体轴承流场特性分析

为研究静压气体轴承的动静压耦合效应机制及其对流场压力分布、承载力等特性的影响,以高速静压气体轴承为研究对象,采用CFD数值仿真方法,在不同偏心率及转速条件下对流场特性、动静压耦合效应机制、承载力以及偏心角进行分析研究。研究表明:转速和偏心率变化导致的气体黏性力、压差流和气体可压缩性变化,影响流场动静压耦合效应的强度,且造成流场的周向压力分布不对称,进而导致承载力及偏心角的变化;在相同偏心率下,承载力随转速升高而单调递增,偏心角随转速升高呈现非线性变化规律;在相同转速下,当转子保持在低速范围内时,偏心角随偏心率增大而增大,高速时则相反。     

变黏度液体静压轴承的温升特性研究

采用广泛使用的有限元法难以探究温升的影响对液体静压轴承动态特性的影响,为此,提出了一种基于有限差分法的变黏度液体静压轴承动态润滑仿真算法,对变黏度液体静压轴承的温升特性进行了研究。首先,改进了油腔的热力学边界条件,以拓宽其适用范围,使其适用于油腔尺寸较大的液体静压轴承;然后,基于有限差分法处理了Reynolds方程、流量连续方程、能量方程以及黏温方程,从而建立了基于MATLAB的液体静压轴承变黏度热流动态润滑模型;最后,采用仿真计算的方法,分析了偏心率ε为0.1～0.4、主轴转速n为3 000 r/min～10 000 r/min(线速度为14.1 m/s～47.1 m/s)时,油膜压力与温升的变化机理。研究结果表明：当主轴转速从3 000 r/min增大到10 000 r/min时,转速的增大会使得液体静压轴承的承载力因动压效应的增大而增大,但其油膜的平均压力却因温度的升高、油膜黏度的降低而下降了约24%;主轴偏心率的增大会导致油膜温度聚集,而主轴转速的增大则导致油膜温升增大,故当偏心率ε=0.4而转速n=10 000 r/min时,油膜的温升较大,且热量发生聚集,其最高温升可达39...     

基于FLUENT的径向静压气体轴承的静态特性研究

以径向静压气体轴承为研究对象,研究动压效应及偏心率对轴承静态特性的影响,采用三维建模,结构化和非结构化网格相结合,运用有限体积法对三维稳态可压缩N-S方程进行求解.结果表明:承载能力随着偏心率的增大而增大;大偏心率高转速时,动压效应对承载能力的影响不可以忽略;大偏心率时,随着转速增加,沿旋转方向,最小气膜间隙处的压力分布不断增大;当转子静止时,刚度随偏心率的增大而先增大后减小;高转速时,刚度随偏心率增加而增加;计算结果与试验结果的对比表明该计算方法能够有效进行径向静压气体轴承流场特性分析.     

多参数动态气体校准仪的设计与实现

为产生ppb～ppm级微量浓度的高精准校准气体,设计了MFC-2000多参数动态气体校准仪,采用了具有强大功能模块的嵌入式微处理器MC9S12XDT512,完成了气体校准仪的结构及软硬件设计,提出了将臭氧发生器及光度计嵌入在仪器内部,实现了高精度的各种浓度校准气体的产生。试验结果表明,该仪器运行稳定,可靠性好,可以产生100 ppb～6 ppm级的臭氧、二氧化硫等标准气体,并可将产生的臭氧标气直接与NO零气反应产生特定浓度的NO2标气,为监测仪器的校准提供了更为简便的手段。     

餐厨垃圾处置厂的气体检测报警系统设计

厌氧发酵作为餐厨垃圾处置厂重要的工艺流程会产生大量沼气,如果在产生、使用过程中发生沼气泄漏,会引起爆炸、中毒等严重安全生产事故,危害企业、群众的生命健康与财产安全。根据GB/T50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》的规范要求,设计了针对餐厨垃圾处置厂的气体报警检测系统,包括释放源的确定、检测器选型与安装、报警联锁以及报警控制器设置等内容。本方案能实时监测气体浓度,有效地保证生产过程安全有序运行。     

对人工煤气、液化石油气、天然气气相色谱分析方法的研究

燃气中包括人工煤气、液化石油气和天然气,它们各自的组分、含量不同,存在着一定差异,又具有一定的共性,国家标准中要用多台气相色谱仪、不同的色谱分离柱进行分析。本文研究用两台气相色谱仪、两套色谱柱、两种定量方法、可以满足3种气体的分析方法,所建方法在两个实验室,通过多年的日常分析考验,结果证明分离效果和分析方法重复性好,精度高,既节约了人力、物力又节省了时间,同时也能满足3种气体分析和国家标准的要求。     

天然气作为汽车燃料的应用

介绍了全球天然气资源的分布、天然气的用途和我国天然气的应用情况；叙述了天然气作为汽车燃料应用的工艺流程、国内外天然气加气站和天然气压缩机情况；说明了无锡压缩机股份有限公司天然气压缩机的特点。     

城市天然气输配系统阀门的选型

介绍了我国燃气系统用阀门的现状 ,分析了城镇天然气输配用阀门的使用工况、阀门结构性能要求及其合理的选型条件 ,给出了地下管网中燃气阀门的发展方向和选用方法     

用于炼厂气分析的多维气相色谱系统

简述多维气相色谱系统。文章通过对炼厂气分析方法的比较指出单台多维气相色谱系统优于三台色谱或两台色谱系统。单台色谱法有三种系统配置 :四阀五柱双TCD检测器系统 ,三阀四柱TCD、FID检测器系统及四阀五柱TCD、FID检测器系统     

新型丙烷切割燃气的气割成本分析

采用理论推导和热值计算法，可求出使用丙烷气的理论节约率。氧丙烷焰比氧乙炔焰的总热值高，但一次热低，因此燃烧温度低，预热时间较长。用于低碳钢板气割时，气割成本随板厚不同而变化。用于厚钢板气割时，节约成本显著。     

688型秸秆燃气燃烧机的设计

介绍了668型秸秆燃气燃烧机的基本结构以及工作原理,并对其主要技术参数进行了设计计算。     

生物质燃料汽车的发动机改装技术与设计

为使热值相对较低的生物质裂解气能满足车用发动机的使用要求,本文在对比了生物质裂解气和汽油的理化特性基础上,介绍了生物质气发动机的特点,详细论述了将汽油机改装为生物质裂解气机的关键技术及相应措施,设计了一套生物质燃气汽车的工作原理方案。     

高速气相色谱快速分离检测毒害气体研究

传统的对毒害气体的快速现场分析或报警器材具有快速响应、灵敏度高等优点,但是由于缺乏分离手段,不同程度存在抗干扰方面的问题。国外将高速或快速气相色谱应用在现场快速分析检测中已经屡见不先,色谱突出的分离特点使分析准确性大大增加。本文介绍高速分离后,使用声表面波、离子迁移等检测器快速检测有毒有害气体的情况;并详细分析相关的技术概况。