1700四辊可逆式板带粗轧机工作辊轴承载荷谱分析

四辊轧机工作辊轴承不承受轧制力，理论分析和实验研究证实，该类轧机工作辊轴承径向仅承受平衡缸产生的平衡力。稳态轧制及空转时轴承受稳定的径向载荷，咬入和抛钢时轴承受径向冲击载荷。四辊可逆式轧机是偶道次轧制过程中轴承轴向载荷甚小，但奇道次轧制过程中轴向载荷很大。轴向载荷过大是四辊轧机工作辊四列圆锥滚柱轴承失效的主要原因，应增大轴承锥角以提高轴向承载能力，同时采取措施控制轴承座与机架窗口的间隙，以降低轴向     

新型磁流体密封圈的特性分析

磁流体密封技术是近年来发展起来的一项新技术,利用磁流体作为密封介质设计了新型径向磁极磁流体密封圈,介绍了该密封圈的结构及工作原理;给出了耐压能力的数学模型,并通过密封间隙中磁场的有限元分析及磁流体流场的分析,对该密封圈进行了特性分析;给出了密封压力与密封圈磁极长度、磁极宽度和密封间隙三个设计参数之间的变化关系,并给出了新型径向磁极密封圈和轴向磁极密封圈的设计比较,分析结果表明,所设计径向磁极磁流体密封圈的耐压能力随磁极长度增加先增大后减小,随磁极宽度增大而增大,随密封间隙增大而减小,除具有目前普遍采用的轴向磁极磁流体密封圈的优点外,还具有比轴向磁极密封圈尺寸大小、结构简单的特点。     

焊接金属波纹管机械密封端面径向振动特性研究

焊接金属波纹管机械密封是轴类密封的重要类型之一,而密封端面振动特性是泄漏量和端面磨损的关键影响因素。由于目前针对焊接金属波纹管机械密封端面振动位移相关理论研究较少且没有具体分析各工作参数对端面振动的影响。首先,作者建立了端面密封环的几何模型和极坐标下端面所受表面压力以及分布力矩的数学模型;采用圆环理论和数值分析方法,推导出受谐波形式载荷条件下端面振动位移的求解公式。然后,利用MATLAB求解出密封端面在不同工况条件下轴向振动和径向振动位移特解。发现在相同的工况条件下径向振动位移均大于轴向振动位移。最后,设计了径向振动试验,利用电涡流传感器测量密封端面径向振动位移,分别探究了介质压力、工作转速、载荷系数和压缩量对径向振动位移的影响。结果表明：工作转速和压缩量对径向振动位移影响较大,介质压力和载荷系数对径向振动位移影响趋势相同。径向振动位移随着转速的增大而急剧增大;随着压缩量的增加先缓慢增大后迅速增大;随着介质压力的升高、载荷系数的增大,径向振动位移先减小后增大。对比理论计算和试验结果,验证了密封端面振动位移数学模型的正确性。优选出合理的工作参数范围为：介质压力为0.4～1.4 MPa,工作转速为1 500～2 500 r/min,载荷系数K为0.60～0.75,压缩量为4～6 mm。     

不对中工况下双列角接触球轴承刚度特性分析

受安装技术影响,双列角接触球轴承安装过程中存在不对中情况,轴承刚度会受其影响。针对双列角接触球轴承,提出了一种含轴承不对中的双列角接触球轴承拟静力学模型,并进一步分析不对中分别与滚道曲率半径系数、间隙和预载荷等结构参数耦合时对刚度的影响。结果表明：随着不对中角度的增大,轴承的刚度逐渐减小;当不对中存在时,随着外滚道曲率半径系数增大,轴承的轴向刚度和角刚度逐渐减小,而径向刚度略有增大;轴承刚度随着内滚道曲率半径系数的增大而减小;随着轴向间隙的增大,轴承的轴向刚度和角刚度逐渐减小,径向刚度逐渐增大;随着径向间隙的增大,轴承的径向刚度和角刚度会有所减小,而同时轴向刚度略有增加;轴承刚度随着预载荷的增大而增加。     

动压式机械密封技术及相关问题研究

流体动压机械密封和流体静压机械密封都是非接触式机械密封。流体动压密封是利用流体动压效应产生流体动压承载能力,使密封面完全分开的密封,其理论基础仍然是雷诺方程。在流体动压密封中摩擦副表面的分离和承受挤压载荷是靠流体在摩擦力作用下从间隙收敛部分压出产生作用力来实现的。收敛间隙是通过在密封面上开槽、开口或台阶来产生的。这些槽的轴向深度与密封面流体膜处在同一量级,为m量级。     

超高速磨削实验台主轴系统的精密调整

简述了超高速磨削的概况。对自行研制的超高速实验磨床的主轴径向间隙与轴向间隙、主轴加工精度和表面粗糙度以及轴承供油系统进行了合理的调整。适当加大轴向间隙和径向间隙,且后轴承径向间隙略大于前轴承径向间隙,可保证主轴在超高速运转时正常工作,减少振动,防止抱轴。采用工艺轴刮研轴承获得均匀的径向间隙。超高速磨床主轴与动静压轴承之间相对滑动速度较高,选用粘度较小的L-FD2主轴油,可使主轴得到良好的润滑,减少发热量。提高主轴的加工精度和降低表面粗糙度,可提高主轴的旋转精度和减少主轴的磨损。试验证明合理的选择主轴径向间隙和轴向间隙是改装超高速磨床的关键技术之一。     

考虑倾斜的非接触机械密封启动过程瞬态热效应研究

针对非接触密封在快速启动过程中易发生热效应引起的密封失效故障,提出了考虑倾斜情况的弹性补偿单元支撑的非接触机械密封瞬态热效应分析模型,它包括瞬态Reynolds方程、能量方程、运动方程等;采用有限差分方法,获得了全部微分方程的差分格式,以此数值模拟了非接触机械密封受外部轴向冲击载荷下密封间隙中油膜的最大压力、最高温度以及最小油膜厚度等的瞬态响应。计算结果表明,随着轴向冲击载荷的增加,密封间压力响应的幅值、最高温升都增加,最小油膜厚度减小;补偿单元静态载荷越大瞬态响应至稳态的时间越短;静载荷越小最高温度的增量越大、最小油膜厚度的变化量也越大。     

进口机械密封国产化关键技术研究——密封端面流体膜压模型

针对进口机封国产化的关键技术,在设计层面进行了建模研究.介绍了机械密封的一般构造和原理;对机封动静环之间微小间隙内形成流体膜的径向载荷在柱坐标内进行了积分,获得了流体膜径向承载力的计算公式;利用G-T弹性接触模型,建立了密封端面接触比压的计算模型;综合承载力计算公式和比压计算模型,并在一定的假设条件下建立了密封端面间隙内流体膜压的Reyonlds方程.结果表明：利用所建立的模型得到的数值计算结果与实测结果比较吻合,为机封的研究和设计提供了有益的参考.     

汽轮发电机组推力瓦轴承温度升高的原因分析

汽轮发电机组推力轴承的主要作用是承受汽轮机转子在运行中的轴向推力、维持汽轮机转子和静止部件间的正常轴向间隙,因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全经济运行的先决条件之一.在汽轮发电机组运行中,影响推力瓦温度的因素有很多,本文主要阐述其原理与处理技术措施.     

汽轮发电机组推力瓦轴承温度升高的原因分析

汽轮发电机组推力轴承的主要作用是承受汽轮机转子在运行中的轴向推力、维持汽轮机转子和静止部件间的正常轴向间隙,因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全经济运行的先决条件之一.在汽轮发电机组运行中,影响推力瓦温度的因素有很多,本文主要阐述其原理与处理技术措施.     

推进桨、45度三叶折叶桨及新型轴流式桨的流场分析

对推进桨45°三叶折叶桨及新型扭弯轴流式搅拌桨——JH桨的三维流场进行了激光测速实验,结果分析表明,45°三叶折叶桨其轴向流场分布不均匀,而是“W”形,其周向速度随半径成正比,易于打漩,径向速度随半径增加较快。说明45°三叶折叶桨是以轴向流为主伴有一定径向流场的一种桨型;推进桨轴向速度流场均匀,但随着离桨距离的增加其均匀性下降,且轴线附近存在有低速区。其径向速度虽然在桨径范围内较小,但在桨径外仍有一定值。其周向流场分布较均匀,说明推进桨也非“纯”轴流式桨;JH桨轴向流场均匀,随着离桨距离的增加其衰减速度减慢,其径向速度分布均匀,且较小,而周向速度在桨径以外迅速衰减,并随离桨距离的增加迅速衰减。说明JH桨是一种以轴向流场为主的桨型,它比推进桨轴流特性更好,更不易产生打漩现象,是溶解、悬浮搅拌的理想桨型。     

利用轴向力预测离心压缩机的级密封状态

根据离心压缩机转子所承受的、可实时监测的轴向力与级密封间隙的关系,提出了基于轴向力的离心压缩机级密封状态的预测方法.在分析叶轮两侧缝隙内泄漏气体流动的基础上,采用计算流体动力学方法对其进行仿真,得到轮盘及轮盖上的压力分布,由此计算出轴向力.把不同级密封间隙值及对应的轴向力作为输出、输入向量,对BP神经网络进行训练,以获得在线状态预测模型.测试结果表明,该模型对离心压缩机级密封的状态预测是有效的.     

基于轴向力的离心压缩机级密封的状态预测方法

本文讨论离心压缩机级密封状态的评估问题。根据离心压缩机转子所承受的、可实时监测的轴向力与级密封间隙的关系,提出了基于轴向力的离心压缩机级密封状态的预测方法。在分析叶轮两侧缝隙内泄漏气体流动的基础上,采用计算流体动力学方法对其进行仿真,得到轮盘及轮盖上的压力分布,由此计算出轴向力。把不同级密封间隙值及对应的轴向力作为输出、输入向量,对BP神经网络进行训练,以获得在线状态评估模型。测试结果表明,该模型对离心压缩机级密封的状态预测方法是有效的。     

灯泡贯流式电站机组及下游河道的水力过渡过程计算

针对灯泡贯流式电站水头低、流量大的特点，作者建立了水轮机的边界方程和尾水管出口与下游河道入口的边界方程，对甩负荷后机组及下游河道的水力过渡过程做了联合计算，实现了电站水力过渡过程计算研究中将水力与机械、有压流与无压流统一分析。实例计算表明：与假定尾水管出口水位恒定相比，结合下游河道非恒流时，机组转速最大上升率和导叶前最大水压力增大3％、4．2％，尾水管进口最小水压力减小达31％，对最大正、反向水推力的影响不大。     

气-液两相鼓泡塔反应器液体流速分布的实验研究

用示踪剂电子电极法对气-液两相鼓泡塔反应器液体的轴径向速度进行了测量。测试结果表明,塔中心处的液速最大,靠近塔壁处最小。且当表观气速增大,初始流体流动处于由均匀流型向过渡流型的转变,轴向液体速度在径向的梯度非常小;当表观气速继续增大,平均液体速度有明显的增加,轴向液体速度的径向分布呈线性关系,表明流体的流动进入非均匀流型;进一步增加表观气速,平均液体速度无明显增加。另外,应用3种不同结构的气体分布器考察了其对反应器中心线处轴向液体速度的影响。实验发现,环状气体分布器的反应器底部存在一个回流区。     

Effect of radial heat conduction on effective thermal conductivity of carbon nanotube bundles

The effect of the radial heat conduction on the effective thermal conductivity of carbon nanotube (CNT) bundles is studied by the nonequilibrium molecular dynamics (NEMD) method. The hexagonal CNT bundle consists of seven (10, 10) single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The radial heat conduction is induced by creating the vacancy defects in some segments of the constituent CNTs. Combined with the temperature differences and the inter-tube thermal resistances at the different segments, the radial heat flow in the CNT bundle is calculated. The maximum percentage of the radial heat flow is less than 7% with the presence of four defective CNTs, while the resultant decrement of the effective thermal conductivity of the bundle is about 18%. The present results indicate that the radial heat flow can significantly diminish the axial heat conduction in the CNT bundles, which probably explains the smaller effective thermal conductivity in the CNT assemblies compared to that of the individual CNTs.     

立轴旋涡多圈螺旋流场特性研究

为描述进水口前立轴旋涡多圈螺旋的流场特性,运用数值模拟、试验研究和理论公式3种方法。其中,数模采用VOF法追踪自由水面,试验中用有色颜料作为示踪介质,3个方向速度的理论公式中增加了随轴向的变化。结果表明,在轴对称条件下,对数模、理论计算的速度分布进行对比分析,证实了旋涡流场不仅是径向的函数,而且还是轴向的函数。运用数值模拟具有能模拟各种不同边界条件的优势,还对非对称来流条件下形成的立轴旋涡进行了模拟。     

螺旋弹簧质量系统动态响应的特征线法

本文对螺旋弹簧质量系统动态响应的特征线法进行了研究.对应于扭转波和弯曲波同时在螺旋弹簧中的传播,其特征线法有两种,为慢波(扭转波)为主法和快波(弯曲波)为主法.对于受轴向拉压动载的螺旋弹簧,用慢波为主的特征线法有显著的优越性.通过数值计算,指明了两种方法的适用条件.     

对旋风机非定常湍流计算及整机压力脉动分析

利用Realizable k-ε湍流模型对某对旋风机进行了全流道非定常湍流计算,预测了前后两级叶轮附近两对动-静干涉面以及一对动-动干涉面上压力脉动的频域分布情况,分析了压力脉动沿干涉面径向的传播变化规律.分析结果表明,后级叶轮叶片对叶轮区域压力脉动的影响要远大于前级叶轮.分析结果可以作为对旋风机叶轮部分气动噪声预估的参考依据.     

Numerical study on the separation and superposition of the influences from up- and downstream rotors

A three-dimensional Navier-Stokes solver is used to investigate the separation and superposition of the influences from upstream and downstream rotors in an axial-radial combined compressor for unsteady design applications. The data from rotor/stator and stator/rotor configurations show that the unsteady flow response in axial stator passage is caused only by one rotor. The results from the rotor/stator/rotor configuration revealed the superimposed characteristic of influences from upstream and downstream the rotor. The impact of the superimposed characteristic was studied by analyzing the virtual relative flow angle at the stator exit. The results show that the axial velocity in the passage of axial stator can be influenced by wake from upstream axial rotor and potential field of downstream radial rotor. While they are coupled to have an effect on the unsteady flow in axial statot passage, the excitation or suppression phenomena appear and lead to different levels of deterministic fluctuation kinetic energy. Their locations are determined by the frequencies of the involved influences. In addition, the variability of superimposed characteristic （ excitation and suppression） at the stator exit modulates the inlet flow angle for downstream rotor.