用Riccati传递矩阵法求解涡轮分子泵的振动问题

计算分子泵的临界转速及其振动模态,对选择分子泵参数并降低其振动,有着重要的实际意义。Riccati传递矩阵方法是一种非常有效的计算方法,易于编制程序,速度快,数值稳定性好。对FB-110型涡轮分子泵,用Riccati方法进行了振动分析,说明其工作转速远离临界转速,因而振动小,可以平稳地运转。     

考虑密封影响的涡轮泵转子动力特性分析

结构复杂的涡轮泵转子上存在多处密封,考虑密封对转子动力特性的影响是必要的.利用D.W.Childs等提出的动力系数计算方法,计算了环形密封引起的附加刚度和阻尼;采用整体传递矩阵法,计算分析了某涡轮泵转子在不考虑密封、考虑密封主刚度和稳定性分析三种情况下的临界转速.本文计算得到的一阶临界转速与实际转子的情况相一致,计算方法适用于工程应用.     

东北工学院卅年校庆学术讨论会真空技术论文简介

立式涡轮分子泵离心供油系统的 理论分析与计算。(杨乃恒) 近年来,国内外生产的立式涡轮分子泵,其主轴转速竟高达2—3万转/分,为了提高这种泵的使用寿命,除了选择高精度的轴承和作好动平衡外,还必须特别注意其润滑效果。在立式涡轮分子泵中,多用一种结构简单而工作可靠的倒锥式离心供油的润滑系统。实践证明,这种方法非常有效。 本文以水力学的基本原理,对这种供油系统的工作状况进行了理论分析,并提出了理论计算的公式和性能参数的选择方法。 强流轴向电子枪的设计与计算 (张树林) 本文就强流轴向电子枪的设计要点和计算方法进行了详细的论…     

涡轮分子泵电源制动单元的研究

研究了涡轮分子泵电源制动单元的设计、制动功率和制动电阻的计算方法。为涡轮分子泵选用理想制动电阻提供依据。根据此设计和计算方法为我公司生产的FD系列涡轮分子泵电源选用了最佳的制动电阻,使涡轮分子泵的停车减速时间大为缩短,该泵的性能和效率显著提高。     

涡轮分子泵抽气性能计算的误差分析

采用数据回归方法,建立了不同叶片倾角、节弦比条件下单级涡轮叶片正反向传输几率与速度比的数学关系式,通过计算机编程可直接获得单级涡轮叶片的正反向传输几率,进而求出涡轮叶片的抽气性能,提高了计算效率。分别采用涡轮叶片几何中值参数计算方法、沿涡轮叶片齿长逐段积分方法,对单级涡轮叶片和涡轮分子泵的抽气性能进行了计算,并与实验结果进行了对比。发现:采用涡轮叶片几何中值参数计算涡轮叶片抽气性能存在误差,对涡轮分子泵抽气性能的计算值偏高,其计算误差远大于分段积分法的计算误差,后者更适用于对分子泵抽气性能的设计计算。     

涡轮分子泵倒锥式润滑系统的设计方法

近些年来，国内外生产的立式涡轮分子泵已成系列，而且主轴转速高达每分钟几万转。为了提高这种泵的使用寿命。除选择高精度轴承和作好动平衡外，还要保证轴承有良好的润滑条件。 在一些大中型的立式涡轮分子泵中，通常采用一种结构简单、工作可靠的倒链式润滑系统。实践证明。这种润滑系统非常有效。 本文以流体动力学“强迫涡”的原理，对这种润滑系统的工作状况进行了理论分析，提出了该系统的设计计算公式和结构参数的选择方法。设计计算     

短叶片涡轮分子泵—一种复合分子泵

本文分析了涡轮分子泵和拖动分子泵抽气机理的不同物理图象，并论证了短叶片涡轮分子泵的抽气作用是这二种分子泵抽气机理同时作用的结果，从而，这种泵具有涡轮分子泵和拖动分子泵的共同优点。     

涡轮分子泵发展及使用趋势

评述近二十年来涡轮分子泵的发展,并讨论实际的工艺状况,抽速从110升/秒到9000升/秒左右的不同结构的涡轮分子泵已在市场上出售。 阐明了最重要的结构参数(转子几何形状,叶片形状及转速),对涡轮分子泵基本工作特性(抽速和压缩比)的影响。 对单向气流(“立式”)和双向气流(“卧式”)涡轮分子泵,从生产成本、振动情况、可靠性及售出后的服务等方面,作了比较和讨论。 除以传统的油润滑滚珠轴承为基础的分子泵外,近几年在市场上还出现几种使用所谓“干式”轴承的涡轮分子泵。这些具有气体或电磁转子轴承的涡轮分子泵,由于轴承的结构复杂,其价格…     

真空泵临界转速的快速计算

设计真空泵时,泵的临界转速的计算是不可缺少的一环,否则泵在运行时就有可能产生剧烈的振动,使泵无法正常工作.试图简要地叙述有关临界转速的几个基本概念及有关影响的因素.介绍了简单可行的快速计算真空泵临界转速的方法.     

火箭发动机涡轮泵转子系统的动力学设计

对新一代可重复使用火箭发动机涡轮泵转子系统动力学设计的若干问题进行了研究.以公理设计理论为指导,探索并实现了转子动力学性能计算软件的设计,运用该软件对不同类型轴承支承的涡轮泵转子系统进行了动力学设计计算.其中固有特性的设计包括对滚动轴承、滑动轴承支承的转子系统的临界转速与稳定性计算分析,动力响应设计方面重点介绍了不平衡偏心激励下的非线性动力响应分析.计算结果表明,在火箭发动机中用动静压滑动轴承取代滚动轴承是可行的.     

涡轮分子系的结构、工作及理论

涡轮分子泵是一种机械的超高真空泵。本文阐明了其结构,并与盖德分子泵作了比较。考虑了由返扩散和漏气所造成的损失之后,把盖德分子泵的公式作了修改,然后用于涡轮分子泵方面。用此法能算出泵转速对于各种气体的压强比。然后把计算值和实验值作了比较。压强比的对数与分子量的平方根成正比。对于质量数 120的压强比为10～16。对于譬如像比较重的油蒸汽分子来说,压强比的值就非常高,甚至用最新的仪表也测不出来。另外还指出,压强比取决于进气的抽速。还指出了由此曲线来计算分子泵(连接已知抽速的前级泵)抽速的程序。如果前级泵尺寸合适,那…     

复合分子泵抽气特性算法改进与结构优化

采用蒙特卡洛方法计算单级涡轮叶列传输几率,引入气体分子与固体壁面反射适应系数模型,评估不同反射条件对单级涡轮叶列抽气特性的影响。采用积分中值法计算涡轮叶列传输几率,提高涡轮级抽气特性的计算精度。采用分段流态判别法计算牵引通道的抽速和压缩比,减少牵引级抽气特性的计算误差。提出涡轮级与牵引级之间的三种过渡结构,实现复合分子泵抽气特性的级间匹配,提高复合分子泵的性能。提出牵引级阻挡结构和分段式结构,有效减少牵引转子与定子间的间隙泄漏,提高复合分子泵的整体性能。通过算法改进,提高了涡轮分子泵抽气特性的计算精度;通过结构优化,提高复合分子泵抽气性能,为高性能复合分子泵开发奠定了基础。     

涡轮分子泵的动平衡

一、前言 旋转机械的不平衡是引起振动的常见原因之一。在高速旋转机械中,不平衡则是很严重的问题。挠性转子平衡问题。更是目前解决许多高速机械振动问题的技术关键之涡转分子泵FB—450A转速:24000转/分 FB—110转速:43000转/分一般都过第一临界转速,故为挠性转子。动平衡的目的就是要保证涡轮转子在启动和工作的过程中,使轴承所受的动压力、转子本身的变形都在允许范围之内。FB—450A分子泵原设计要求达 G0.4级。 二、分子泵挠性转子用影响系数法 计算不平衡量及其数据处理 1.转子在不平衡力作用下的变形和振动 一个静态不平衡的转子,…     

涡轮分子泵叶片的微分电路模型以及组合叶轮压缩比的计算

本文利用涡轮分子泵叶片的微分电路模型,导出了涡轮分子泵压缩比与泄漏间隙、叶轮间距之间的简明关系,并提出了压缩比综合修正的方法。计算结果与实测值合得很好,并表明压缩比与叶轮间距之间的关系并不象分子拖动理论预期的那样密切。     

涡轮分子泵叶列抽气性能的计算方法改进

涡轮分子泵广泛应用于清洁高真空的获得.本文采用实验粒子蒙特卡洛算法,使用COMSOL对二维模型进行计算,更新了单级叶列抽气性能参数数据库,并在此基础上提出了计算涡轮叶列传输几率的新方法——面积加权法,同时根据改进算法编写计算程序.面积加权法更加接近于涡轮叶列的工况,使用此方法提高了计算准确度,为涡轮分子泵组合叶列的计算...     

基于有限元的分子泵高速轴系优化设计

分析了复合式脂润滑分子泵高速轴系的力学性能,进行了分子泵高速轴系优化设计。本文以CG-250/1600型复合分子泵作为原型,优化改进了轴承支承跨距和轴系刚度,采用有限元法对比分析计算了高速轴系优化设计前后的动静态力学性能,得到转子系统工作转速内的所有临界转速和模态阵型,并对两种结构进行了试验验证。结果表明:试验结果和理论分析基本一致。优化后,转子系统临界转速小幅变化,幅频特性基本不变,启停过程更平稳,初始不平衡响应振幅明显下降,减小了共振带来的安全隐患,同时极大地降低了转子系统动平衡的调试难度。     

带柔性静子结构高速转子支承刚度修正方法

针对某涡轴发动机带柔性过渡段悬臂动力涡轮转子支承刚度的修正方法开展研究。以动力涡轮模拟转子为研究对象,建立了转子的有限元分析模型,基于SAMCEF分析软件计算得到了转子的前三阶临界转速和振型,在高速旋转试验器上完成了全转速范围内的动力特性试验,分析确认了柔性过渡段是导致模拟转子前两阶临界转速存在较大计算误差的主要原因,基于临界转速试验结果,提出了一种转子支承刚度的修正方法并对模拟转子的支承刚度进行了修正,推算得到了柔性过渡段的横向刚度。其次,以真实动力涡轮转子为研究对象,按修正方法对真实动力涡轮转子的支承刚度进行了修正,支承刚度修正后其前两阶临界转速的计算误差大幅减小,验证了该修正方法的正确性,修正后的计算模型很好地反映了真实转子的实际情况。研究工作对类似高速转子支承刚度的修正有重要的指导意义,可有效提高航空发动机带柔性静子结构高速柔性转子的建模精度。     

涡轮分子泵压缩级叶轮对抽速的影响

本文论述了涡轮分子泵压缩级叶轮对分子泵抽速的影响,并导出了它们之间的解析关系式。然后,论证了泵的抽速与被抽气体分子量关系中的驼峰,以及抽速随转速升高而“S”型增加等现象均是由于分子泵中采用了两种或者两种以上抽速不相等的叶轮造成的。最后,还给出了确定分子泵吸气级叶轮级数的方法。     

一种获得无油高真空和超高真空的新式高效涡轮分子泵

对涡轮分子泵的性能作了简单的总结之后就开始考虑到设计一种新式的高效涡轮分子泵。通过提高转子的转速或者改进转子叶轮的几何形状，就能提高抽速。压缩比和抽速之间的关系是设计新式涡轮分子泵的决定性因素。对氢气的压缩比在低于３００时就会造成对轻气体（Ｈ２，Ｈｅ）的抽速的显著下降。 由所能达到的最大有效抽速和维修问题来决定是卧式转子还是立式转子。本文指出，目前先进的高效涡轮分子泵应该是卧式双转子、不透光性的叶轮结构、合适的最佳泵体和由电子传动。     

涡轮分子泵入口接管束流效应的蒙特卡洛计算

在入口管路束流效应和涡轮端盖反射作用的双重因素影响下,以纯分子流态经泵前入口管道流向涡轮分子泵环形一级动叶列抽气面处的气体分子,其入射密度是不均匀分布的。本文基于自由分子流态基本假设,建立入口直圆管道计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,利用Molflow+软件,模拟被抽气体分子经泵入口到涡轮叶列抽气面的飞行过程及行为;数值计算得到气体分子到达涡轮转子一级动叶列入射平面的密度分布和气体通过入口管道的传输几率,并分别经回归分析拟合给出二者的计算公式,可为涡轮分子泵抽气性能的后续研究提供更精确的理论数据;算例证明,以此分布计算分子泵一级动叶列的正向传输几率,比采用均匀分布假设的积分中值法的计算结果偏小。