无密封转子泵工作原理与结构

提出了无密封转子泵的设计理念,设计了一种无密封转子泵。针对其两叶或三叶转子,介绍了摆线转子型线的组成、主要参数和型线方程,提出了转子型线设计要求及优化设计方法,就摆线转子型线建立了以排量最优为目标的型线优化设计模型和内泄模型,给出了依据转子泵内泄来确定转子实际型线的方法,完成了一个设计实例。通过比较,无密封转子泵相比传统的转子泵结构较为紧凑。     

入口压力与转套式配流系统空化特性关系研究

针对转套式配流系统的容积效率下降所产生的振动和噪声,本文主要对凸轮槽型线及入口压力与转套式配流系统空化特性之间的关系进行研究。提出了4种凸轮槽型线,建立了配流系统的Singhal空化模型,并在YST380W型液压综合实验台上进行空化特性仿真实验。仿真结果表明,线性型线空化现象最弱,增大入口压力,线性型线的空化强度最低,样条型线下降趋势最明显;空化占比随入口压力的增大而减小,线性型线的空化占比最低,配流口处样条型线空化占比降低趋势明显,泵腔中样条型线和反正弦型线凸轮槽下降幅度较大;容积效率均随入口压力升高单调递增,线性型线的容积效率最高,且始终保持在92%以上。实验容积效率变化趋势与仿真模拟时基本一致,由于加工误差及转套与油壁之间强剪切作用等因素,实验数据略低于仿真模拟,最大误差为3.2%,在允许范围内。该研究为转套式配流系统的进一步优化设计提供了理论基础。     

蒸汽马达容积排量的计算及结构参数的研究

本文用数学方法,对滑片转子型蒸汽马达的进汽终了、膨胀终了的容积、膨胀比及容积排量进行了精确的计算,并对结构参数进行了研究。这种计算和研究对蒸汽马达的设计具有实际参考价值。所得结果同样适用于滑片转子型压缩机和气马达。     

爪式氢气循环泵高密封型转子及瞬态流动特性

爪式压缩机具有结构紧凑、干式无油和可靠性高等显著优点，是最具潜力的氢气循环泵泵型。传统爪式氢气循环泵转子间采用点与点的啮合方式，导致氢气在此处产生严重的泄漏，降低泵的容积效率，制约爪式氢气循环泵的发展。为减小爪式转子间的气体泄漏、提高泵的容积效率，本研究采用圆弧、高次曲线及其共轭曲线代替传统爪式转子的节圆型线，提出一种爪式转子间的新型曲折型啮合结构，进而构建一种新型高密封型齿轮爪式转子，有效解决了爪式转子间的气体泄漏问题。同时，建立新型齿轮爪式转子的几何模型，推导其截面型线方程。在工作过程中，对具有复杂几何边界的爪式氢气循环泵的内部气体的非定常流动进行数值模拟，对比分析了传统泵和新型泵工作腔内部的压力分布和瞬态流动特征；搭建了爪式氢气循环泵性能实验平台，验证了数值模拟结果的准确性。结果表明，相比于传统爪式转子，在压缩和排气过程中新型齿轮爪式转子间气体泄漏速度减小了31.42%和33.09%,容积效率提高了10.92%。     

双螺杆压缩机转子型线构形及计算机辅助设计

综合分析了双螺杆压缩机常用转子型线的特点,根据齿轮啮合原理,提出结合中介齿面的概念来设计双螺杆压缩机转子型线的方法,并用此方法推导了转子型线方程,设计出一种新型双螺杆压缩机转子的端面型线.同时借助Matlab和Pro/E软件,对设计的转子端面型线进行计算分析和3D模型啮合运动模拟,得到较优的设计参数.     

多体系统动力学在配气凸轮型线改进设计中的应用

介绍了运用多体系统动力学进行配气机构运动学和动力学特性仿真的方法,并对4102QB发动机的下置式配气机构进行了分析,发现其凸轮型线有待进一步优化.采用4种不同参数的低次分段组合Ⅰ型凸轮型线、两种高次多项式型线和复合摆线设计了7种型线,并将其运用于该配气机构的多体系统动力学模型中.通过分析比较,找出了较为理想的凸轮型线.     

内燃机配气机构凸轮型线设计方法研究

分析了目前凸轮型线设计的一般方法，提出一种用解析函数法与数值法相结合设计凸轮型线的新方法，根据有限差分法建立凸轮型线的设计方程式，利用计算机程序进行设计计算。最后通过实例说明本方法的应用。     

挤压式偏心回转泵试验研究

针对传统结构原理泵难以同时具备高压和大流量的性能,设计一种挤压式偏心回转泵,其同时具备离心泵大流量和往复泵高压力的特点.本研究提出挤压式偏心回转泵的原理及设计方法,推导缸体内腔包络线、转子型线的表达式,对进出口的尺寸、位置进行合理性分析,对曲轴、转子密封系统进行材质、受力等分析,并进行试验测试,研究挤压式偏心回转泵的流量、压力的时间曲线,分析其容积效率、机械效率、水力效率及总效率在不同出口直径时随转速的变化规律.结果表明:输入功率为17. 6 k W、电机转速为800 r/min时,测试泵的流量达32. 17 m~3/h,压力达1. 7 MPa;转速800 r/min以内时,其流量不均匀系数小于2. 4%,容积效率在85%以上;转速为800 r/min、出口直径为d时机械效率达最大值90. 23%;水力效率随转速的升高而升高,当转速达800 r/min时开始减缓升高或降低;测试泵的总效率在转速为800 r/min、出口直径为d时达最大值60. 75%.挤压式偏心回转泵可以同时具备大流量和较高的压力,可在需求高压和大流量的工况下推广应用.     

凸轮型线的原理性反求

以154FM I发动机为例,利用AVL/TYCON软件建立该发动机配气机构运动学分析模型进行数值模拟.通过模拟所得气门升程、速度、加速度曲线拟合气门升程曲线,然后由拟合所得气门升程曲线反求该凸轮型线.该凸轮型线原理性反求方法提供了一种通过检测凸轮样件的型线来获取凸轮型线原始设计逼近值的新途径.     

外环流旋转活塞泵转子加工形线的确定

针对在外环流旋转活塞泵转子的加工中传统经验方法存在的不足之处,提出了对转子加工形线的一种全新的确定方法－顶点曲率圆法。通过对转子理论形线的分析,给出了确定转子理论参数的方法。同时对顶点曲率圆法了详细的推导,得到了由转子理论参数确定转子加工参数的方法。     

基于差动电容的超导陀螺转子偏移测量研究

根据球形差动电容传感器测量微位移的原理和变压器电桥的变比为实数且稳定性高、变比精度和灵敏度高及工作频率范围较宽的特点,提出了将差动电容传感器与变压器电桥相结合的测量超导陀螺转子偏移方案并给出了各参数之间的关系,该方案能测量出转子偏移的大小和转子偏移的方向,分析了影响陀螺转子偏移测量精度的因素,指出差动电容传感器的分布电容、陀螺转子的零电位、模型误差以及激励信号频率和幅值精度是影响其测量精度的主要因素并提出了降低不利影响的方法或模型适应范围,从而为实现超导陀螺转子偏移的高精度测量提供了理论依据。     

主动电磁轴承转子系统自适应不平衡补偿控制

为了抑制振动,提高转子旋转精度,提出一种基于振动识别的不平衡补偿控制方法.该方法无需控制对象的传递函数,通过对主动电磁轴承施加试探性补偿信号,同时检测转子位移响应中不平衡振动的幅值和相位变化,直接计算出不平衡振动的Fourier系数,产生精确的补偿电磁力,实现不平衡补偿控制.在控制性能测试的实验中,振动响应的功率谱显示转速频率的振动能量有近30 dB的下降.实验结果表明,该方法对不平衡振动的抑制效果是显著的.     

一种发电机转子接地检测方法与保护装置

为简化两开关式转子接地检测电路,提出了一种单开关三采样的发电机转子接地故障检测方法,该方法无需另设专门的转子电压测量回路,设计了相应的微机保护装置.试验结果表明该方法与装置能准确判断发电机转子绕组的接地故障、检测接地电阻的大小与确定故障位置.     

实心转子静电陀螺仪转子材料及结构的理论研究

静电陀螺仪是目前世界上最高精度的惯性器件.实心转子是静电陀螺仪的核心元件,转子球体的面轮廓度是产生静电干扰力矩的根本原因,直接影响静电陀螺仪的精度,是产生静电陀螺仪漂移的主要原因.通过对实心转子静电陀螺仪的转子变形进行分析,确定了铍材是作为静电陀螺仪转子的最佳材料.同时,设计了实心转子的2种结构方案,并利用有限元软件对两种结构方案的转子离心变形、温度变形、压力变形和综合变形做了分析,对实心转子静电陀螺仪转子的研制具有重要的理论指导意义.     

磁悬浮转子位移测量传感器的研究

在磁力轴承系统中,磁悬浮转子的位移信号是控制磁力轴承稳定悬浮并能够高速旋转的重要依据,因此,位移传感器测量数据的可靠性、稳定性和精确性直接影响到磁力轴承的整体性能。针对磁悬浮转子对位移传感器的特殊要求,从理论上分析了涡流位移传感器的设计原理,并根据理论分析设计制作了传感器;还介绍了传感器的实验方法和实验步骤,并对实验结果进行了分析。     

超导陀螺转子的磁悬浮特性分析

超导陀螺是利用低温超导体的Mdssner效应实现转子悬浮的一种精度高、能耗少的惯性器件．为研究超导陀螺转子的磁悬浮特性,文章介绍了超导陀螺的转子超导磁悬浮结构及悬浮原理,分析了转子间隙内磁通与间隙间的关系,推导出了由8个结构完全相同的超导线圈形成的球形腔内转子的磁悬浮力及磁悬浮支承刚度的定量计算公式,指出磁悬浮力的大小与间隙内磁通量的平方成正比,与间隙量的平方成反比,磁悬浮支承刚度则与间隙内磁通量的平方成正比,但与间隙量的立方成反比．根据转子受力建立了转子的二阶无阻尼偏移模型从而为转子的偏移控制奠定了基础．文章最后对实现陀螺转子的超导支承做了探讨,对影响磁悬浮力和磁悬浮刚度的因素进行了分析并提出了相应的解决方案。     

低温热能发电的研究现状和发展趋势

为了研究单螺杆膨胀机内泄漏特性,建立单螺杆膨胀机热力学工作过程的数学模型和油气混合的两相泄漏模型,分析间隙高度对各泄漏通道泄漏量的影响,并比较3种有机工质R123、R134a、R245fa在不同转速和进气压力下对单螺杆膨胀机容积效率和泄漏量的影响.结果表明,9条泄漏通道中,螺杆与壳体之间的泄漏量占主要部分,其次是星轮与螺槽之间的泄漏量,星轮与壳体之间的泄漏量较小.增加转速和进气压力均可增大单螺杆膨胀机的容积效率.在相同的工况条件下,以R123为工质的单螺杆膨胀机容积利用率最高,其次是R245fa,R134a最低.

     

真空排污管内多相流动阻力特征研究

管道内阻力计算有利于优化设计排污系统中管径及动力设备,对提高黑水、污泥等非牛顿流管道输送的安全性、经济性具有重要指导意义.在分析真空管道内污水运动状态基础上,推导了排污管道内气体-非牛顿流体两相流动摩阻压降梯度计算的通用关系式.通过算例探讨了管道内阻力随气流量和输送黑水的变化规律.     

汽轮发电机转子风路堵塞时的温度场数值分析

大型汽轮发电机结构紧凑,气隙狭小,其运行的安全可靠性依赖于冷却系统的散热能力.因而,若其冷却系统维护不当,发生通风道堵塞故障,造成的后果不堪设想.为详细了解风道堵塞对转子流场及温度场的影响,以一台150MW空内冷汽轮发电机为例,建立转子径向通风道发生堵塞时的二维流动与传热物理和数学模型;同时给出边界条件和假设条件,采用...     

1 000 MW级汽轮发电机转子绕组副槽通风冷却系统的分析计算

依据空气动力学原理,建立了副槽通风系统的转子绕组通风计算模型,给出了副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速的计算方程,并对一台转子绕组采用副槽通风系统的1000MW汽轮发电机副槽和转子绕组的通风进行了分析计算。使用节点单元热阻等效网络方法计算出了该电机转子绕组各单元的温度。该分析计算方法对大容量汽轮发电机的设计是实用有效的。