基于最优传质系数的槽型结构参数对液膜机械密封汽化特性影响及优化

在获取Lee相变传质方程中最优传质系数的基础上,研究了螺旋角、槽径比、槽堰比以及槽深等槽型结构参数对液膜机械密封汽化特性(平均汽相体积分数表征)的影响规律,并基于均匀试验设计方法和响应面法探明了槽型结构参数之间的交互作用。最后以槽型结构参数为设计变量,以平均汽相体积分数为优化目标,采用遗传算法获得了结构参数的最优解范围。研究表明：平均汽相体积分数随着螺旋角、槽堰比、槽深的增大而增大,随着槽径比的增大先增加再减小;槽堰比和槽深交互影响极其显著,螺旋角和槽深交互影响较为显著;螺旋角、槽径比、槽堰比以及槽深分别在25.0°~28.0°、0.10~0.30、0.10~0.25和4.0~6.0 μm时,可以获得较优的平均汽相体积分数值。     

丁腈橡胶O形圈密封性能试验研究

研制一种静环用O形圈性能试验装置,该装置利用步进电机通过螺旋差动机构对芯轴施加轴向载荷,实现被测O形圈的四面受压,进而可模拟静环与静环座O形圈的密封。基于该装置在不同工况下对丁晴橡胶O形密封圈密封面之间的接触应力和泄漏量进行实验测量。结果表明：O形密封圈在预压缩率一定的情况下,接触应力随着工作介质压力的增大而增大;在工作介质压力一定的情况下,接触应力随着预压缩率的增大而减小,但减少的幅度并不大; O形密封圈的内径对其在不同工况下的接触应力有一定的影响,但影响不大。     

接触式机械密封基本性能研究进展

研究包括端面摩擦特性和密封特性(泄漏指标)的接触式机械密封基本性能,有利于延长机械密封的使用寿命,减少因泄漏带来的损失。通过对前人在机械密封端面摩擦特性及泄漏特性方面的研究成果包括摩擦特性参数、表面形貌的影响及其表征、端面材料配对、泄漏通道模型及界面流体流动特性的综述,分析了现有研究存在的不足,指出了机械密封基本性能研究的后续方向:全面考察机械密封的摩擦及泄漏特性,优化密封界面泄漏通道模型,建立密封界面流体流动模型。     

基于敏感性分析的三甘醇脱水系统调节方法研究

为了研究不同操作参数对三甘醇(TEG)系统脱水效果的影响程度,以国内某海上平台设计处理能力为5×10⁴ m³/h的TEG脱水系统为研究对象,使用HYSYS软件建立了符合现场运行状况的模型。采用单一变量法,分别模拟计算了贫TEG循环量、入口湿气温度、再沸器温度和汽提气量4个操作参数的相对敏感度参数绝对值。通过逐次调节各工况点下最敏感的操作参数,使产品气中水含量降低至目标要求。模拟结果表明,先将入口湿气温度由40 ℃降至37 ℃,再将再沸器温度由195 ℃升至196 ℃,是当前工况点降低产品气中水含量的最优方案。采用该方案进行现场调试,产品气中水质量浓度可由13.31 mg/m³降至8.44 mg/m³,调试结果与模拟结果接近。调节各工况点最敏感操作参数直至满足产品气中水含量要求的方法可为今后TEG系统的调节提供参考。      

新型上游泵送机械密封端面型槽结构的参数化建模

参数化建模是上游泵送机械密封型槽结构设计和优化的有效保障。本文通过对型槽结构的分析提出了一种新型螺旋线与圆弧组合的上游泵送机械密封端面型槽结构,并基于CAD/AutoLISP开发了参数化建模设计软件程序。程序能够实现与GAMBIT/FLUENT等分析软件的快速对接,提高上游泵送机械密封端面型槽结构优化的效率,其方便功能扩展的程序开放性,也为上游泵送机械密封其他新型组合型槽的开发提供了技术支持。     

一种汽车轮毂柔性加工夹具的设计与分析

装夹尺寸的单一性使得传统夹具无法适合大规模现代化的汽车轮毂柔性生产。设计了一种汽车轮毂柔性加工夹具,使用旋转直线组合式液压缸作为动力源,实现夹爪对不同型号轮毂的自动定心和夹紧。建立了夹具结构的物理模型,分析了夹具的夹紧行程。从切削力作用下被加工轮毂的位置安全性、以及夹具状态下被加工轮毂和夹具的力学安全性出发,探讨了夹具与被加工轮毂间的最小夹紧力、被加工轮毂和夹具的最大夹紧力。结果表明,对于A365铝合金汽车轮毂,42CrMo超高强度钢夹具,在转速2 500 r/min,切深3 mm,工件直径609.6 mm,进给率0.5 mm/r,切削长度为500 mm的实际加工过程中,夹具设计的有效夹紧力范围为5 025.9 N～12 000 N。     

基于CFD分析的表面织构润滑计算适用方程研究

为提出N-S方程和Reynolds方程在建立表面织构润滑计算模型时适用范围的判据,对流体润滑条件下织构表面的流体动力学表现进行研究。采用求解基于N-S方程的表面织构润滑计算模型的方法研究惯性项对织构表面流体动力学性能的影响规律,并通过改变流体域典型长度尺寸l与摩擦副间隙h0的比值对Reynolds方程的适用范围进行探讨。结果表明:当l/h0<46时,惯性项的影响不可忽略,必须采用N-S方程进行织构表面的理论建模;惯性项的影响越显著,织构表面的承载力越大,而流体域中涡流也越容易产生,因而在进行表面织构参数设计时,使惯性项影响增大的同时要尽量避免织构内部涡流的产生;当l/h0≥46时,惯性项的影响可以忽略不计,可以采用Reynolds方程代替N-S方程建立流体润滑条件下表面织构的润滑计算模型,但此时必须考虑空化现象对压力分布的影响。研究结果为表面织构的设计及理论建模提供了一定的参考。     

自泵送流体动压型机械密封性能分析

基于离心泵工作原理提出了一种自泵送流体动压型机械密封,并运用Fluent软件对自泵送型槽进行了三维流场动力学仿真分析,探讨了几何参数和工况参数对自泵送流体动压型机械密封性能即端面开启力和泄漏率的影响。研究结果表明:转速增大,开启力和泄漏率均减小;介质压力、槽台宽比、引流孔孔径及螺旋角增大,开启力和泄漏率均增大;随着槽数、槽长坝长比的增大,开启力均有所降低,泄漏率略有增大;槽深对开启力和泄漏率的影响趋势相似,存在一个使开启力较大而泄漏率较小的槽深;通过型槽参数匹配,自泵送流体动压型机械密封可以获得足够的开启力和较低的泄漏率。     

四辊卷板机卷制椭圆柱面控制的数学模型

目前椭圆柱面的卷制是将先将卷制的柱面卷制成圆柱面,再利用压机将其压制成椭圆柱面,压制后的柱面回弹较大,椭圆的形状难以精准控制,四辊卷板机上、下辊与两侧辊的位置关系决定了所要卷制柱面的曲率半径.本文建立了各辊的工作位置与欲卷制曲率的模型,实时计算椭圆各点的弧长与曲率,进而根据弧长和曲率实时控制侧辊的位移来实现椭圆的卷制.该模型已经在实际生产中应用,能够较好的卷制出椭圆柱面.     

内燃机缸套-活塞环磨合研究概述

在对缸套-活塞环磨合过程的数学模型、影响因素及磨合状态的评定参数3个方面的国内外研究现状进行概述的基础上,对其中存在的一些问题进行了探讨和分析,并对缸套-活塞环磨合过程的进一步研究提出如下建议:微凸体承载方程中考虑磨合的动态性;研制模拟缸套-活塞环工况的磨合磨损试验机,定量研究磨合中的影响因素;研究缸套-活塞环磨合状态评定参量到达稳定状态时间不同的影响因素.