狭缝节流动静压气体径向滑动轴承性能研究

以狭缝节流动静压气体径向滑动轴承为研究对象,采用有限差分方法求解其可压缩气体润滑Reynolds方程,获得压力分布,进而获得轴承承载力、刚度、阻尼等表征滑动轴承静动态特性的参数,并分析偏心率、长径比、槽宽比等轴承的结构参数及供气压力和转速等工况对轴承动静态性能的影响规律。结果表明:在轴承其他参数确定的情况下,连续性狭缝轴承较非续性狭缝轴承具有更大的承载力和刚度;增大偏心率、长径比、供气压力和减小槽宽比均能增加轴承的承载力和刚度;大偏心率、高转速下轴承动压效应突出,可有效提高轴承的承载能力和稳定性能。     

螺旋槽液体非接触机械密封的“零压差零泄漏”计算模型

提出了液体非接触机械密封零压差零泄漏的密封观点,理论分析指出密封端面能存在气液分界面,并推导出了确定单端面外装同向双槽机械密封气液分界面半径的解析表达式。     

不同槽型对径向直线槽液体机械密封性能的影响

本文计算分析了不同槽型对径向直线槽液体机械密封性能的影响,重点探讨了在不同边界压力、不同转速条件下,槽型对该类机械密封的开启力和刚度的影响发现圆底平顶槽具有最大的开启力和液膜刚度。     

含杂质二氧化碳实际气体干气密封性能研究

基于EOS-CG模型和GERG-2008模型计算含杂质二氧化碳混合气体的密度,基于CO₂-Pedersen模型计算混合气体的黏度。利用模型计算数据拟合获得含杂质二氧化碳混合气体密度、黏度与压力的关系式,用以描述混合气体的实际行为以及黏度随压力变化的规律。采用有限差分法求解稳态雷诺方程,得到了纯二氧化碳和含杂质二氧化碳干气密封开启力、泄漏率以及气膜刚度,并分析了杂质对二氧化碳干气密封性能(开启力、泄漏率、气膜刚度)的影响。考虑的变量有端面平均线速度、气膜厚度、进口温度以及进口压力等。结果表明：当进口压力为15.26 MPa,进口温度为363.15 K,线速度为74.030 m/s,气膜厚度为3.05 μm时,含杂质二氧化碳干气密封开启力和泄漏率都小于纯二氧化碳干气密封开启力和泄漏率,且杂质含量越多,差别越明显;杂质对二氧化碳干气密封开启力、泄漏率、气膜刚度的影响随端面平均线速度的增大而增大;对泄漏率、气膜刚度的影响随气膜厚度的增加而减小;对开启力、泄漏率、气膜刚度的影响随进口温度的增大而减小;对开启力的影响随进口压力的增大先减小,再增大,最后减小,对泄漏率的影响随进口压力的增大先增大后减小,对气膜刚度的影响随进口压力的增大先减小后增大。     

槽底倾斜度对螺旋槽干气密封性能的影响

提出一种可以计算斜底螺旋槽干气密封性能的近似解析方法。构建槽底倾斜螺旋槽干气密封的气膜厚度表达式,基于螺旋槽的窄槽理论,近似解析求解其气膜压力控制微分方程,获得槽底倾斜螺旋槽干气密封端面气膜压力分布,进而获得端面开启力、气体泄漏率和气膜刚度等密封性能,并将结果与Fluent软件计算结果进行对比,两者的结果吻合。计算结果表明:斜底槽对密封开启力和泄漏率的影响规律取决于初始槽深;与平底槽比较,当初始槽深较小时,斜底槽的开启力较小,但泄漏率也较小;当槽深较大时,斜底槽具有较大的气膜开启力,槽底倾斜程度越大,开启力越大,但同时泄漏率也越大;一般地,斜底槽具有较大的轴向气膜刚度,槽底倾斜程度越大,气膜刚度越大,抗干扰能力越强。     

表贴式永磁同步电机预测转矩控制的无权重代价函数设计方法

永磁同步电机（PMSM）模型预测转矩控制的代价函数中转矩与磁链具有不同的量纲,需要合理整定各自的权重系数,实现控制性能的优化。为此,该文在构建PMSM离散数学模型的基础上,首先将转矩误差与磁链误差表达式映射至两相静止坐标系下,分别等价为电压矢量终点到直线和到圆的距离表达式,两者因具有相同的量纲,可直接叠加构成该文所提代价函数,省去了权重系数的选取流程。然后将备选电压矢量依次代入代价函数,选取使代价函数最小的最优电压矢量作为下一控制周期的电压输入。最后建立仿真模型与实验平台,对该文所提无权重代价函数设计方法与其他PMSM预测转矩控制方法的稳态与动态性能进行比较,结果表明,所提方法具有良好的控制性能。     

执行器有时滞的馈能式主动悬架的鲁棒控制

车辆用的馈能式主动悬架系统具有不确定参数,而且执行器有时滞.为了保证其稳定性、减振性和能量回收性能,我们提出了一种保成本/H∞鲁棒控制器设计方法.对车辆悬架系统性能方面的要求,用二次型加权性能指标和H∞性能指标反映.定义了一个Lyapunov函数代表这两个性能指标;根据这个Lyapunov函数,把闭环系统设计问题转化为一组线性矩阵不等式以求解控制器.根据直流电机工作原理,分析了参数摄动和执行器时滞对系统能量平衡的影响,推导出了能量平衡方程.最后对二自由度1/4车悬架模型进行了仿真;结果表明:对一定范围内的参数摄动和有界时滞,悬架系统在有效减振的同时,实现了能量的回收.     

整体多层包扎式高压容器筒体与球形封头连接区应力状态有限元分析

建立了整体多层包扎式高压容器多层筒体与球形封头连接区有限元接触分析模型,得到了端部阶梯式连接结构的应力分布状况,并与相同尺寸非多层结构的应力分布进行了比较。结果表明,两种结构内外壁应力变化趋势相似,在连接区出现明显的应力集中,连接处轴向应力上升趋势大于周向应力,达到最大应力值后迅速衰减。     

基于热传导角的机械密封环温度分布计算方法

机械密封端面温度分布是影响机械密封性能的一个重要因素,端面温度近似解析计算能够很容易地分析温度对密封的影响。热量以热传导形式在动静环内部传递,在动静环与介质接触区域以对流传热形式进行传递,同时考虑明确定义的热传导角,热量在动静环上的分配,基于热传导理论,获得一种确定动静环内部温度分布的计算方法。对比分析解析计算结果与数值模拟结果,表明近似解析解与数值模拟计算结果的温度平均误差均随端面距离和半径的增加呈下降趋势。     

硫酸生产低温位热能回收关键泵密封技术进展

低温位热能回收技术是硫磺制酸工艺中回收三氧化硫吸收工序低温位热能的技术,其中浓硫酸循环泵是热能回收系统(HRS)中的关键设备,其密封是该循环泵的关键。综述了HRS中浓硫酸循环泵的密封技术进展。介绍了该密封所面临的特殊环境,以及目前广泛使用的机械密封和组合式密封的原理、结构和应用。指出气体润滑非接触干气密封应用于该工况应考虑的问题。