立式转子-轴承系统动力学特性研究

建立了立式转子-轴承系统的动力学模型,采用Newmark数值方法研究了不平衡量及轴承参数对立式转子-轴承系统的动力学特性和稳定性影响并与卧式转子系统进行了对比分析.结果表明:和卧式转子相比,立式转子由于载荷轻稳定性差,稳定性对参数的改变也更为敏感.通过改造Bently-RK4转子-轴承系统实验台,试验验证了上述立式转子与卧式转子的动力学特性差别.研究结果对于立式转子-轴承系统的设计和故障诊断具有一定的参考价值.     

考虑流体作用的转子动力学有限元模型

在不考虑流体作用的转子动力学有限元模型的基础之上,利用流固耦合分析导出的薄圆盘和圆柱体单独在流体中分别作平移和转角振动时受到的流体阻力公式,建立组成转子的圆盘和轴段在流体中的单元运动方程,把作用在转子上的流体力整合到系统整体运动方程中,得到了考虑流体作用的转子动力学有限元模型,即FRDFEM模型。然后用FORTRAN语言编制了考虑流固耦合的大型复杂转子系统动力学分析的有限元计算机程序———RSDA。最后用该计算机程序对某实际涡轮泵转子系统进行了动力学分析。图3表1参19     

碰摩转子的非线性动力学特性研究

文中应用非线性动力学现代理论对建立的碰摩转子模型进行了研究，结果表明，转速变化时，系统具有拟周期，周期，混沌运动交替出现的现象，且在不同的混沌区吸引子表现为不同的形状，Poinare截面上的高维拟周期轨道表现出特殊的封闭形式。同时，还揭示了阻尼对系统复杂运动的抑制作用和非线性刚度使系统运动进一步复杂化等现象。这些现象对于准确诊断转子故障和进一步了解转子的非线性特征都有很大的参考价值。     

转子-轴承系统的非线性动力学的研究

对转子 -轴承系统的混沌运动进行动力学研究 ,采用非线性油膜力数据库方法获得椭圆轴承的非线性油膜力 ,数值计算得到了系统在某些参数域中的分叉图、轴心轨迹、相图、Poincar啨映射、时域波形和频谱图 ,直观显示了系统发生混沌运动的性态 ,用李雅普诺夫指数对混沌运动时的时间序列进行了判断 ,为控制转子系统混沌运动的发生及动力学设计提供了理论基础     

双裂纹转子系统动力学特性的实验研究

转轴裂纹是旋转机械中常见的故障。通过实验方法研究具有两条裂纹转子系统的振动特性。研究了具有不同裂纹夹角的转子系统在不同转速下的动力学特性,结果表明,不同的裂纹夹角对于转子的动力学特性有明显的影响。     

碰摩转子系统的非线性动力学模型

基于故障诊断的迫切需要,在考虑到轴承膜力作用的同时,构造了碰摩转子系统的非线性动力学模型,为转子系统的故障诊断提供了理论依据。     

倾斜转子对密封流体激振特性的影响

建立了具有倾斜转子的普通梳齿密封全三维数值计算模型,利用计算流体力学方法对转子倾斜情况下密封流体激振力进行了数值研究,得出偏转角度、偏心距、入口压力和转速对泄漏量和流体激振力的影响.结果表明:偏转角度和偏心距对泄漏量影响较小;入口压力与泄漏量呈线性关系;偏转角度、偏心距、入口压力和转速对径向力和切向力的影响基本呈线性关系,偏转角度、偏心距、入口压力以及转速对径向力的影响较对切向力的影响大;由于转子倾斜,径向力随转速和偏心距的增大逐渐减小.     

大型焊接转子动力学性能分析方法研究

提出了用于获得焊接转子等效抗弯、抗扭刚度的扩展角度法,并通过采用传递矩阵法和有限元法对某焊接转子动力学性能进行分析和比较,验证了此方法的正确性。在工程设计中,可采用扩展角度和有限元相结合的方法对焊接转子动力学性能进行分析。     

工业汽轮机转子的动力学设计

通过对转子—轴承系统横向振动特性、不平衡响应、稳定性等的分析,应用转子振动新判据改进了汽轮机轴系的动态特性,较好地解决了转速变化范围大、功率大小不同、用途各异的工业汽轮机转子的动力学设计问题。     

圆管内油-气-水三相弹状流液弹区流动特性的研究

利用液弹内气体平衡关系，建立油－气－水三相流液弹平均含气率的物理模型。同时利用光导纤维探针法，详细测定各种工况下稳态弹状流液弹的含气率局部分布规律；并通过变换探针的径向位置，研究液弹含气率沿液弹长度的空间变化规律，从细观上揭示油、气、水三相弹状流流弹区流动特性。     

垂直窄缝通道内环状流沸腾传热特性

本研究基于液膜和蒸汽的质量、动量和能量方程,建立了均匀热流垂直窄缝通道内环状流沸腾传热模型,通过相关文献估算环状流起始点处液膜厚度,利用有限差分法对环状流模型方程组进行数值求解,得到沿流道环状流区域的液膜厚度,并进一步预测了局部沸腾传热系数,结果表明:环状流区域的局部沸腾传热系数随质量流量和干度的增加而增加,与Kenning关联式对比,模型预测沸腾传热系数较关联式计算值偏低。将不同工况下的226组两相环状流实验数据与模型预测结果进行对比,平均绝对误差为18.2%。     

幂律流体环膜射流破碎特征的试验

通过自行搭建的环膜射流试验系统,采用高速摄影技术对牛顿流体(水)与剪切变稀型幂律流体(卡波姆凝胶)环膜射流的破碎模式及破碎特征进行了试验.结果表明:牛顿流体与幂律流体都存在相同的3种射流破碎模式,且两种流体在射流破碎机理上没有本质性的差异.在3种射流破碎模式中,圣诞树状破碎模式下的射流破碎效果最佳,泡状破碎模式次之,波...     

单面加热竖直窄通道内环状流沸腾传热特性

基于汽芯的动量方程和液膜的质量和动量方程,建立了单面均匀热流竖直窄通道内环状流沸腾传热模型,利用数值法对方程组进行求解,得出了环状流区域的液膜厚度,并进一步预测了环状流两相沸腾传热系数。研究表明:模型预测的两相沸腾传热系数比Mahmound关联式计算值偏小;将不同工况下的291组环状流两相沸腾传热系数实验值与模型预测值进行对比,平均绝对误差为12.7%。     

在不同工况下切圆燃烧锅炉炉内流体流动特性的研究

应用数值模拟方法研究了不同工况下切圆燃烧锅炉内的流体流动和颗粒流动特性。为获取更详细的流体流动情况，研究了5种不同的工况。得到了有关不同工况下流体流动特性的详细结论，其结果可用于优化四角燃烧锅炉的设计及不同工况下安全操作四角燃烧锅炉。     

微型燃气轮机燃烧室性能的数值研究

针对Capstone公司的C30微型燃气轮机的燃烧室，采用κ—ε湍流模型、EBU—Ambenius湍流燃烧模型描述其燃烧流动，采用扩展Zeldivch机制描述HOx生成；应用分区结构化网格和SIMPLE算法求解控制方程，进行了三维燃烧流动的数值模拟研究，同时对燃烧室的整体性能进行了分析。通过数值计算及结果分析，着重研究了环型贫燃预混燃烧室的燃烧组织形式对燃烧室性能的影响，并探讨了流动控制板对燃烧室内燃烧流动和燃烧室出口HOx分布的影响。数值研究的主要目的是配合新型微型燃气轮机的研制，获得微型燃气轮机燃烧室的设计经验，为研制既有高燃烧效率和燃烧稳定性，又有低HOx排放特性的燃烧室奠定基础。     

窄缝环形流道内流动传热特性的实验研究

对竖直及水平窄缝环形流道内单相水受迫对流换热进行了实验研究。详细介绍了实验装置和方法。实验结果表明:窄缝环形流道内流动换热的Nu数与普通圆管内公式计算值不同,不能采用传统的圆管内的对流换热模型来计算。窄缝环形流道进行对流换热时,从层流向紊流过渡较普通圆管明显提前。分析了测壁温与分离系数法之间的差别,应用修正的Dittus Boelter公式所计算的窄缝环形流道内的Nu数与实验数据吻合较好。图6参9     

液幕床层流动特性通用规律的实验研究

对液幕式吸收塔的重要特性参数--床层高度和气相阻力系数进行了实验研究.根据相似原理,选取合理的控制参数和函数形式,对笔者及其他研究者的实验结果进行了统一处理,得到了通用于多种床层尺度和喷嘴尺寸的结果,包括使用Fr数整理的静态床层高度系数的经验公式、考虑气相流动影响的动态床层高度系数的经验关系式、以及由液相引起的床层气相阻力系数的经验关系式.所有经验关系式均能在较大的尺度范围内通用,并覆盖了工程应用范围,为设计吸收塔结构提供了理论基础.     

环状流气泡雾化机理分析及实验研究

由于两相流的复杂性,目前对于气泡雾化的机理一直都没有充分的定论,也没有得到一个统一的粒径计算公式,本文通过对气泡雾化过程中气液两相流的分析,推导环状流气泡雾化的粒径计算公式。通过实验测量GLR(气液质量比)范围为5%~20%时的粒径,并通过喷孔直径为1.5 mm的数据标定得到推导的粒径计算公式中的压差因子C和n,并将计算结果与喷孔直径1.2~1.8 mm的实验结果比较得出,计算公式具有很高的精度,验证了对于环状流气泡雾化的分析。     

脉冲液体射流泵能量平衡的数值研究

运用能量平衡分析原理,根据脉冲液体射流泵主要流动部件的能量损失压力比公式,利用脉冲液体射流泵性能数值计算模块,对脉冲液体射流泵能量平衡进行了数值研究,分析了主要流动部件的能量损失变化及其对脉冲液体射流泵性能的影响,并与恒定液体射流泵的能量损失压力比、性能及效率进行了对比。结果表明,脉冲射流是提高射流泵传能、传质效率的有效途径。