转子调磁式磁力齿轮设计与分析

针对传统磁力齿轮高速运转时转子永磁体会破坏的缺点,提出没有永磁体的转子调磁式磁力齿轮。根据磁场调制原理建立了输入输出转矩与气隙磁场间的关系,使用二维有限元法分析其转矩传递能力;使用参数化扫描对不同的转子尺寸参数组合进行优化分析,得到输出转矩与转子尺寸间的关系,并探究各转子尺寸参数对输出转矩影响的原因。仿真结果表明:输出转矩与转子的尺寸参数有直接关系,存在最优尺寸使输出转矩达到最大值;优化后输出转矩增加了81.2%,低速转子尺寸对输出转矩影响最大。最后对气隙中磁密进行谐波分析,结果表明优化前后主要谐波的变化与转矩变化一致,验证了转子调磁式磁力齿轮设计分析的有效性。     

R32与R410A在滚动转子式压缩机中变工况仿真研究

以滚动转子式压缩机为研究对象,建立稳态下压缩机的热力学仿真模型,并通过实测数据进行验证。进而通过改变制冷剂吸气过热度、液体过冷度以及吸排气压力比,来研究制冷剂R32与R410A在变工况情况下对压缩机输入电功率、制冷量以及性能系数COP造成的影响。研究结果表明:当仅增加吸气过热度时,R32与R410A的输入电功率呈下降趋势,由于蒸发器进出口焓差增幅小于质量输气量降低幅度,制冷量也呈下降趋势,R32的COP也有所下降,但R410A的COP先上升后下降,存在最佳吸气过热度4.2 ℃;当仅增加液体过冷度时,对输入电功率无明显影响,R32与R410A的制冷量与COP均上升,但R410A的变化幅度比R32大15.9 %、30.6 %;当仅增加吸排气压力比时,R32与R410A的输入电功率、制冷量、COP均下降,R32的COP值比R410A平均大8.7 %,且随着吸排气压力比的上升差值逐渐减小。     

碳四装置羰基反应器密封常见问题分析及技术改进

密封的运行状态直接影响着整个设备是否能够长周期稳定运行。统计研究结果显示机泵维修工作将近70%都与密封相关,密封是整个装置中最易出问题的零部件。所以提高密封的可靠性,是提高整个装置可靠性和运行效率的关键所在。本文总结了釜用密封常见的失效原因,并通过对国外密封的分析研究,提出了适用于国内碳四装置反应器的密封方案,以神华包头釜用密封为例,完成了具体装置改造的内容,并对关键参数进行了优化,最终实现设备长周期稳定运行的目的。     

基于双向流固耦合弹性环式挤压油膜阻尼器建模及动力学特性研究

利用数值方法建立了弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的流固耦合模型,分别利用有限元方法以及有限体积法建立了弹性环和内外油膜的CFD数值模型,并进一步利用分时迭代的弱耦合方法实现了油膜以及弹性环控制方程的耦合求解,获得了内油膜的压力分布特性及弹性环的变形,并进一步识别了油膜和弹性环的动力学特性系数;研究了涡动频率、凸台数目、凸台高度、凸台宽度以及弹性环厚度对阻尼器动力学特性系数的影响。结果表明,弹性环的凸台高度对ERSFD油膜动力学特性系数的影响最为明显,ERSFD油膜阻尼与涡动频率无关。     

直投式纳豆菌发酵剂制备工艺优化

为探索出一种工艺简便、成本低且活菌数高的直投式纳豆菌（Bacillus natto）发酵剂的制备方法，该研究以大米粉为基质替代传统的种子液培养基培养纳豆菌后直接将其烘干制成直投式纳豆菌发酵剂，通过单因素及正交试验优化直投式纳豆菌发酵剂的制备工艺。结果表明，用含1.5%蛋白胨的大米粉作为培养基，在接种量4.0%、加水量40%、培养温度43 ℃条件下培养纳豆菌28 h，菌体生长良好，将培养物烘干后制成的直投式纳豆菌发酵剂中的活菌数含量达4.71×109 CFU/g。此技术操作简便，可推广至工业生产中，简化生产过程。     

旋切式PDC钻头切削结构设计研究

旋切式PDC钻头能很好地适应深部高塑性地层。为了研究旋切式PDC钻头的切削性能,基于试验和仿真方法,通过旋切式PDC钻头单齿破岩试验,分析了单齿切削过程中切削深度、切削角度和切削速度对切削力的影响,并通过数值仿真对单齿破岩试验所得结果进行验证,通过仿真分析了齿间距和齿形(锥形齿和圆柱形齿)对切削力的影响。分析结果表明:锥形齿最佳切削角度为20°,切削力和轴向力会随着切削深度的增大而变大;随着齿间距的增大,两齿之间的相互作用会减弱,切削力会逐渐与单齿破岩切削力相同,切削比功的变化规律与切削力的变化规律相同;锥形齿的切削力小于圆柱形齿的切削力,在切削过程中更易破岩。所得结果对旋切式PDC钻头切削齿的设计有一定的指导意义。     

纵轴式掘进机截割头载荷影响因素的仿真分析

针对现有掘进机截割头载荷特性研究方法采用单一影响因素不能全面反映截割头载荷及其波动变化规律的问题,通过分析截割头瞬时载荷,确定了纵轴式掘进机在水平截割工况下截割头载荷的主要影响因素有截割岩石特性、截割头掏槽深度、截割头吃刀深度、截割头转速和截割臂摆速。针对某纵轴式掘进机水平截割工况,采用Matlab对影响截割头载荷的多种因素进行仿真分析,得到了各向载荷及其波动随各因素的变化规律:截割头载荷随着岩壁普氏系数的增大而增加,其中横向阻力增加尤为明显,横向阻力波动程度高于其他方向载荷,且随着岩壁普氏系数的增大呈减小趋势;随着截割头掏槽深度的增加,截割头各向载荷近似呈线性增加,其中升力增加幅度最大,各向载荷波动则随着截割头掏槽深度的增大而减小;随着吃刀深度的增加,截割头载荷总体呈增大趋势,载荷波动程度则随之减小;在截割头转速一定的情况下,截割头载荷均随着截割臂摆速的增加而增大,在同一摆速下,截割头载荷随着截割头转速的减小而增大,横向阻力波动明显高于升力和推进阻力波动,横向阻力和推进阻力波动按截割头载荷规律变化,升力波动则与之相反。截割头载荷波动变化规律与截割头载荷变化规律不尽一致,有时甚至相互冲突。因此,掘进机作业过程中应合理选择截割头掏槽深度、吃刀深度等操作参数和截割头转速、截割臂摆速等运动参数,使各参数相互匹配,以减小掘进机振动,延长使用寿命。