离心压缩机轮阻损失计算

通过对离心叶轮外侧间隙内泄漏气体的流动分析，给出了速度分布，利用Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ的对数壁面率去处理摩擦应力分布，通过求解边界层动量积分方程来计算轮阻损失。     

离心式压缩机漏气损失计算

对离心叶轮外侧间隙内泄漏气体的流动进行了分析，应用Re数κ－ε紊流修正模型和SIMRLEC算法计算间隙内泄漏气体流场，获得压力分布，进而计算漏气损失并同其它两种方法的计算结果进行了比较，对离心压缩机的设计具有一定的参考价值。     

单剪螺栓连接复合材料叠层板螺栓孔周边应力场分布

基于螺栓连接三维实体模型，研究螺栓-孔间隙、挤压面摩擦因数等因素对挤压面上的应力分布的影响。研究发现螺栓连接叠层板每层中在纤维方向上释向应力和周向应力达到最大值，单层板铺层方向是径向应力和周向应力的主要承载方向。螺栓-孔间隙对孔周应力的分布产生较大的影响，径向应力分布具有相似性，间隙越大，径向应力水平越高，最大周向应力反而有所减小，而且间隙的存在使得径向应力的分布发生改变，最大径向应力向外加载荷方向靠近；螺栓-孔接触面的粗糙程度对孔周应力的分布也产生较大的影响。随着摩擦因数的增大，最大径向应力随之减小；最大周向应力随着摩擦因数的增大而减小。     

钢桥腹板间隙出平面变形影响因素敏感性分析

钢桥腹板间隙处的出平面变形破坏是钢桥破坏的常见形式之一。通过有限元数值模拟的方法,计算了不同腹板间隙大小,腹板厚度,以及肋板刚度的情况下,腹板间隙处范式等效应力和出平面位移量的分布规律;采用敏感性分析方法,计算了最大范式等效应力和最大出平面位移量对腹板间隙大小,腹板厚度,肋板刚度的敏感性程度。提出参数变化范围内,系统特性对影响因素平均敏感度的概念。研究表明,最大范式等效应力对腹板间隙大小最敏感,最大出平面位移量对腹板厚度最敏感。在实际应用中,采用合适的腹板间隙大小可以使最大范式等效应力最小,通过增加腹板厚度可以同时减小腹板间隙处的最大等效应力和最大出平面位移量,肋板采用较柔性的材料,能够有效减少腹板间隙处的出平面变形。     

有间隙胶接劈裂接头应力分布的数值模拟

建立了有间隙胶接劈裂接头的有限元模型，并运用弹塑性有限元法，研究了间隙位置和长度对劈裂接头胶层中部应力分布的影响。研究结果表明：合理的间隙不仅对劈裂接头的应力峰值和接头的承载能力无明显影响，而且有利于提高接头的胶接质量；间隙的中心位置对接头的应力峰值影响显著，而间隙长度对接头的应力峰值无明显影响；当接头末端无胶层时，因应力峰值显著增大，可能导致接头的名叉强度降低。     

离心砂圆盘摩擦损失的实验研究

通过实验，研究影响离心泵泵内圆盘摩擦损失的主要因素，探讨了轴向间隙，介质粘性，。盖板表面粗糙度对圆盘摩擦损失的影响，实验证明，此三者的增大都会导致圆盘摩擦损失的增加。     

带有残余应力的关节轴承外圈硬切削有限元仿真研究

针对关节轴承冷挤压装配后,其轴承外圈存在较大的残余应力的问题,对多次硬切削关节轴承外圈对残余应力的影响和轴承内外圈间隙的分布规律进行了研究,对自润滑关节轴承挤压装配过程和冷却回弹过程进行了仿真分析,开展了多次硬切削带残余应力的GCr15轴承钢关节轴承外圈有限元仿真分析,建立了材料本构模型、损伤初始准则及损伤演化准则之间的关系,提出了热力耦合有限元仿真分析的方法。在Abaqus软件上对多次硬切削对应力分布情况和轴承外圈回弹量等进行了评价分析。研究结果表明,有限元仿真分析能够预测硬切削对自润滑关节轴承外圈残余应力大小的影响和轴承内外圈间隙的变化规律,这对于通过硬切削释放残余应力,控制和提高工件质量具有重要的理论指导意义。     

改善管道环焊缝接头残余拉应力的研究

本文对管道环焊缝残余应力的产生机理与分布规律进行研究。通过调整应力分布的工艺,可以显著降低焊接接头内表面残余拉应力,甚至产生压应力,从而提高管道抗应力腐蚀开裂的能力。     

叶轮轮面摩擦损失的实验研究

介绍了以封闭壳体内的旋转圆盘系统模拟实际叶轮机械中叶轮轮面在机壳内旋转时所受摩擦阻力的实验。实验结果表明，在一定的间隙范围内，随着间隙比的增加，旋转圆盘上的粘性力矩增加，而且旋转圆盘上的粘性力矩随圆盘粗糙度的增加而增加，随流场温度的增加而降低。     

三螺杆泵的流固耦合特性分析

目前对三螺杆泵的研究趋向于高速、高压、大流量,提高三螺杆泵工作效率的关键是严格控制螺杆变形及间隙以减少泵内泄漏。以三螺杆泵为研究对象,通过泵内流场和螺杆的结构分析,将两者进行耦合得到不同工况下螺杆的变形和应力分布规律。通过分析在耦合作用下的螺杆变形结果可见:主、从动螺杆的啮合间隙大小是影响三螺杆泵容积效率的关键因素之一,适当调整主、从动螺杆的间隙,可避免螺杆之间磨损加剧甚至抱死现象。对比扭矩和流体压力单独作用下以及二者流固耦合作用下的螺杆变形和应力变化发现:流固耦合作用下的螺杆变形和应力与转速呈反比关系,而与功率和输出压力呈正比关系。     

涡旋压缩机摩擦损耗和泄漏损耗研究

分析了具有背压腔结构的基圆渐开线型立式涡旋压缩机涡盘摩擦损耗、动静涡盘问的泄漏损耗与涡盘几何参数的关系，得出总有一组涡盘几何参数在满足压缩机设计要求和加工工艺要求下，能使涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的结论，提出了基于涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的涡盘几何参数的设计方法。     

涡旋压缩机型线几何参数的优化设计方法研究

在涡旋压缩机的设计中,传统的设计方法是在满足设计要求和涡盘的加工工艺条件下给出型线几何参数,但这难以保证压缩机摩擦功耗和泄漏损耗较小,严重影响了压缩机的机械效率和容积效率的提高.本文在考虑使设计出的压缩机摩擦功耗和泄漏损耗最小的基础上,提出了一种涡旋型线几何参数设计的新方法.     

用于电动汽车上双滑板压缩机的泄漏损失研究

研究了运用在电动汽车空调系统中的双滑板压缩机的泄漏损失。采用等截面摩擦喷管模型计算了双滑板压缩机中转子与转缸间隙处的径向间隙泄漏,同时计算了滑板侧的轴向泄漏。作为对比,计算了相同工况以及相同的转缸和转子尺寸下单滑板压缩机的泄漏损失。通过对比发现:在相同的尺寸和运行工况下,双滑板压缩机的泄漏损失要高于单滑板压缩机,但是双滑板压缩机的理论吸气容积要高于单滑板压缩机,二者的相对容积泄漏损失率几乎相等。因而相对于单滑板压缩机,双滑板压缩机结构上的变化是可以忽略的。考虑到双滑板压缩机具有更高的工作容积和机械效率,可以推断其更适合用于电动汽车的空调系统上。     

三螺杆泵螺杆与衬套最优间隙的理论研究

三螺杆泵螺杆与衬套的间隙值是决定泵工作性能的重要因素,为了合理确定螺杆与衬套的间隙,以标准135型三螺杆泵为研究对象,分析了螺杆与衬套间隙内的流体状态,主要存在剪切流和一般库埃特流。根据平行平板缝隙流理论,建立回流介质经过一个完整密封腔所造成的包括泄漏损失和粘性摩擦损失的总功率损失为目标函数,通过求取最小值,得到特定工况下确定三螺杆泵螺杆与衬套最优间隙的理论公式。结果表明,最优间隙主要与工作压力、转速和介质粘度有关,研究结果将对三螺杆泵设计提供重要参考依据。     

一种低摩擦低泄漏新型旋转式空调压缩机的设计与分析

针对目前滚动活塞式压缩机存在内部泄漏损失多和运动件摩擦损失大的缺陷,提出一种新型全封闭旋转式空调压缩机,该机采用新颖的减摩技术和密封结构,将叶片、端盖与旋转式的缸套紧固连接在一起并同步旋转,消除了这些部件之间的配合间隙,改善了它们之间的摩擦与泄漏状况。介绍了该类压缩机的工作原理和结构特点,探讨了将其作为房间空调器压缩机的设计思路。与传统滚动活塞式压缩机相比,新型旋转式压缩机在减摩、密封、消振、制造以及装配等方面确有其独特之处。     

静止叶片式空气压缩机的研究

提出了一种新型静止叶片式空气压缩机,该压缩机具有一个做摆动运动的转子和一个静止不动的叶片,叶片的外端与气缸的内孔壁面密封紧固连接,叶片的侧端与端盖密封紧固连接,借此减少了气体直接从压缩腔向吸气腔窜逸的通道,有效地消除了压缩机在这些部件间的泄漏损失和摩擦损耗。介绍了压缩机的结构特点及工作原理,建立了压缩机的数学模型。研究表明:转子的扭摆惯性力矩对滑块与叶片运动副的摩擦及磨损有较大影响,应减小转子的转动惯量以降低滑块与叶片间的接触力;转子与端盖的轴向间隙对压缩机内部泄漏损失十分敏感,应采取轴向密封措施以减少转子轴端处的泄漏量。     

超高速切线泵扬程系数试验

为获得切线泵在超高工作转速下的扬程系数、摩擦功耗损失、温升特性与工作转速关系,针对外径42 mm的8叶片切线泵开展了试验研究,将切线泵装配至涡轮轴系上,通过高压氦吹驱动涡轮轴系进行超高速运转试验。试验过程中通过控制高压气源压力及切线泵输出流量,获得了切线泵在52.8×10³~80.8×10³ r/min转速范围内的输入轴功率、输出压力、输出流量及温升特性数据。通过对实测数据的分析与计算,取得了外径42 mm的切线泵在超高转速条件下泵扬程系数、功耗损失及工作过程中温升特性试验数据。试验结果表明:外径42 mm的8叶片切线泵在52.8×10³~80.8×10³ r/min转速范围内,转速每增长1000 r/min,功耗损失约增加1.486 kW,所耗功率全部用于泵叶轮搅油摩擦损失,同时转速增加内泄增大,导致扬程系数由0.70缓降至0.66,零输出流量时由摩擦损失导致的液体介质温升速率达2.38 ℃/s,试验结束时油温最高达到274.5 ℃。试验研究提供了一种切线泵特性测试方法,可作为切线泵及涡轮泵设计和分析的依据。     

热效应影响下浮环轴承润滑静特性研究

建立计入热效应的浮环轴承流体动压润滑模型,利用数值差分法联立求解雷诺方程,进而求解浮环轴承端泄流量;通过与实验数据的对比,验证所建模型的正确性;考虑浮环受热膨胀变形的影响,研究供油温度对摩擦功耗、温升、浮动环转速、端泄流量等浮环轴承润滑静特性参数的影响。结果表明:提高润滑油供油温度会明显提升浮动环旋转速度,增大轴承内间隙的供油量,减小内外油膜摩擦功耗和端泄温升;端泄温升随轴颈转速的升高而增大,温升随轴颈转速变化的幅度在采用较低温度的润滑油时表现得更为剧烈。     

Ni-P-PTFE化学复合镀层的耐磨性能研究

制备了Ni-P-PTFE化学复合镀层,在MM-200型磨损试验机上研究了PTFE加入量、热处理温度和载荷对复合镀层摩擦因数和磨损量的影响。结果表明:镀层摩擦因数在PTFE加入量为8mL/L时最小,同时镀层磨损量在此时也最小;在不同热处理温度下,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦因数;当载荷超过98N后,镀层的摩擦因数增大;随着载荷的增大,镀层的磨损量增大。     

采用螺旋槽锥轴承的飞轮储能系统空载损耗研究

计算了锥面螺旋槽轴承的摩擦损耗和储能飞轮电机铁损功率,分析了轴承锥顶半径和轴向承载力对轴承摩擦功耗的影响,计算与试验均表明:适当减小锥顶半径、降低螺旋槽轴承承载力可以有效减小轴承摩擦损耗。在多个转速下测定了不同锥顶半径螺旋槽轴承支撑的飞轮储能试验系统的空载损耗功率,测试结果与理论预计一致。计算表明,现有铁芯电机的铁损较大。