静压气体球轴承动态特性的实验研究

建立了静压气体球轴承气膜位移-动态力频响函数的数学模型。计算结果表明,轴承气膜频响函数的幅相频率特性随轴承工作点和摄动频率的变化而变化,表明气膜系统是一个强非线性系统。介绍了动特性实验装置的工作原理及系统固有模态对测试结果的影响。测试结果表明,在22~400 Hz的频段内,当气膜高度不大于70μm时,采用作者提出的静压气体球轴承频响函数计算方法,可以准确地计算出气膜位移-动态力频响函数的幅频特性。实验装置尚不具备相频特性的测试条件,有待于将来的进一步改进。     

环面节流静压气体球轴承承载力特性的实验研究

为研究环面节流闭式静压气体球轴承的承载力特性,设计了试验轴承及测试装置,介绍了轴承加工工艺及其制造精度的检测结果,完成了轴承承载力特性的实验研究.实验结果验证了所采用的理论计算方法具有良好的工程计算精度.     

平行圆板径向湍流不可压缩边界层的近似解

为研究两平行圆板间不可压缩径向扩散流动的规律,从动量积分方程出发,推导出在采用双对称收缩段供气的圆盘止推气体轴承中,描述平行间隙内湍流不可压缩无因次边界层厚度与无因次半径比之间变化规律的新公式;采用湍流边界层中的幂次速度型假设,分析得到两平行圆板间径向流动的速度分布的近似解。利用数值模拟的方式,计算得到圆盘气体轴承平行间隙内部的速度分布,并与近似解进行比较。结果表明,新公式能够比较准地反映边界层厚度的发展过程,从而能迅速得到平行间隙内部的速度分布特点。     

气体球轴承气膜频响函数幅频特性测试装置的研制

建立了静压气体球轴承气膜位移-动态力频响函数的数学模型;介绍了频响函数幅频特性测量装置的结构设计、软硬件组成、工作原理以及系统的固有模态对测试结果的影响;指出新颖的激振器平衡式浮动悬挂安装方式能够满足系统的测试要求,对气膜这样的强非线性系统,激振方式必须采用阶梯正弦激振。     

理想气体条件下平行圆盘止推气体轴承承载力特性研究

在高供气压力和大间隙下,平行圆盘止推气体轴承间隙中呈现出超音速主流区与边界层的复杂作用而导致高度复杂的流场。为探讨超音速主流区的特性,采用绝热理想气体和简化轴承模型分析环境背压不变时气膜间隙中流动状态与供气总压的依赖关系,推导出以供气总压和马赫数为主要变量的不同流态下轴承承载力的计算公式。结果表明,随着供气总压的变化,间隙内可能出现4种不同的流动状态,具体由供气总压与3个特征滞止压强的比值来决定;3个特征滞止压强与出口背压的比值仅取决于圆盘的内外半径比。当供气总压在环境背压和第2特征滞止压强之间时,随着供气总压的增大,轴承承载力从0降至最低负值;当供气总压大于第2特征滞止压强时,轴承承载力随着供气总压的提高而线性增大。     

最大刚度下单孔静压圆盘止推气体轴承的参数优化

根据已知承载力求最大静刚度的设计准则,采用不可压缩流简化方法,推导出显含圆盘止推轴承结构参数的等效刚度计算式。图解法分析结果表明,轴承的最大刚度点位于设计平面内稳定性约束条件和供气孔直径约束条件的交点;数值优化计算的结果与图解法一致,计算方法可行。     

隐函数求解法在单供气孔静压气体球轴承参数优化中的应用

摈弃不可压缩流简化,在已知承载力的条件下,以最大静刚度为设计准则,建立了显含单供气孔静压气体球轴承3个结构参数和隐含轴承刚度的隐式方程。利用隐函数的导数及矩阵的正定性,讨论了隐函数极值存在的条件。在约束条件中加入了小孔节流器的实现条件、稳定性工作条件及加工制造限制条件等。编制MATLAB程序求解了隐函数极值及其对应的轴承结构参数取值,计算结果与使用不可压缩流简化得到的显式刚度方程的优化参数完全一致。     

不同供气总压下高压圆盘气体轴承边界层对流换热系数的研究

传统的气体轴承供气压力小,气流速度低,气流温度变化小,气膜内的流场可看成恒温流动。而高压圆盘气体轴承中的气流速度可达超音速,气膜内边界层的温度梯度大,因此,需对气膜内的边界层对流换热问题进行研究。对轴承气膜内的流场进行数值模拟,结果表明:边界层厚度沿轴承半径方向增加,边界层在气膜内完全发展,主流区消失;边界层的作用致使气流速度下降;对速度边界层的特征进行分析,预测了气膜内边界层的转捩位置。计算了不同供气总压下的对流换热系数,并与Bartz公式的计算结果进行对比分析,验证了所采用的计算方法的可靠性和计算结果的准确性。     

不同孔式节流器对圆盘止推气体轴承静特性的影响

采用保角变换有限元方法计算采用相同供气孔径的不同孔式节流器对静压圆盘止推气体轴承静特性(包括承载力特性、静刚度特性及流量特性)的影响。对承载力和流量特性的分析结果与Kazim ierski的研究结果一致,即:采用相同供气孔径的简单孔式和环形孔式节流器止推轴承,在其他几何参数和工作参数相同的条件下,前者的承载力系数高于后者,但后者的单位载荷气体消耗率要小于前者。对静刚度特性的分析结果表明,同尺寸供气孔径的简单孔式节流器与环形孔式节流器止推轴承,在其他几何参数和工作参数相同的条件下,可以实现的最大静刚度相当,但前者最大静刚度点对应的气膜高度大于后者,因此采用简单孔式节流器时,止推轴承的设计工作点对应的气膜高度可以大一些,这意味着可在一定程度上降低对轴承制造精度的要求。     

玉树与青海主网330kV联网工程安全稳定控制系统研究

玉树电网通过单回800km的330kV线路与青海主网连接,电网薄弱,稳定问题突出。文章针对玉树联网工程的稳定问题,利用电力系统计算分析程序（BPA）,选择2015年2种典型运行方式进行计算与分析,并对稳定问题提出了相应的解决措施。