有限长大间隙环流中偏心转子动特性系数的简化分析方法

给出一种分析有限长大间隙环流中偏心转子动特性系数的简化数值分析方法。该方法基于有限长大间隙环流中同心转子的动特性系数计算了三维有限长大间隙环流中偏心转子的动特性系数。数值计算结果表明该方法行之有效。与已有的环压密封的其它数值计算结果和实验结果比较,该方法简单且具有较好的精度。     

间隙环流中同心涡动转子动特性的研究

考虑轴向流动因素的影响，采用紊流整体流动模型和Moody壁面摩擦系数方程，建立间隙环流3D非线性微分方程，运用摄动法和线性振动理论分析求解间隙环流中同心涡动转子动特性系数。实例计算结果表明，间隙环流中同心涡动转子动特性系数与间隙的大于有关，同时分析轴向压差、壁面粗糙度、长径比及入口预旋等参数对大、小间隙环流中同心涡动转子的动特性系数的影响。     

大间隙环流中转子系统稳定性研究

采用数值方法研究了转子周围大间隙环流动力学特性及其作用的Jeffcott转子动力学系统的稳定性。结果表明,大间隙环流对转子动力学系统的稳定性有很大的影响,同心转子也将产生半速涡动,最终以正向涡动模式失稳,偏心转子失稳转速有较大的降低,失稳模式取决于系统条件。     

大间隙环流中刚支转子系统振动特性研究

基于Myklestad传递矩阵法．建立了大间隙环流中转子系统的运动方程，采用数值方法分析转子系统的振动特性。数值计算结果表明，由于大间隙环流的流固耦合作用，使转子系统的固有频率、阻尼临界转速、稳定性和不平衡响应均发生了不同程度的变化。数值计算结果与已有的解析分析和实验结果有较好的一致性。     

基于多尺度法的电机转子在不平衡磁拉力作用下的自由振动特性分析

即使动平衡精度很高的电机转子,其质量偏心可忽略,但由于车用永磁同步电机工况复杂,换段过程、路面不平度、发动机激励等都可对转子系统形成径向扰动,转子将产生自由涡动,引起动态偏心,进而不平衡磁拉力对电机转子系统的自由涡动产生影响。根据转子系统的刚度特性讨论了动力学方程中非线性项系数以确定多尺度法的应用条件,利用该方法得到了不平衡磁拉力作用下转子系统自由振动的解析解并研究其振动特性。由于不平衡磁拉力的非线性使得转子正反自由涡动的复振幅是时变的,其大小保持常数不变而其相位随时间线性变化,其变化率取决于正反涡动的振幅,这将导致正反涡动的频率降低。若正反涡动振幅大小相等且非零则正反涡动频率相等,转子中心运动轨迹为直线;若正反涡动振幅有一个为零,则转子中心轨迹为圆;更一般的情况是正反涡动振幅大小不等且均不为零,两种涡动产生耦合其频率也不再相等,转子自由涡动的轨迹是一个旋转的近似椭圆其位移分量产生调幅现象。当转子涡动振幅不大时,利用多尺度法获得的解析解与数值计算结果吻合较好具有较高的精度。     

大间隙环流中复杂轴承-转子系统振动特性研究

基于Myklestad传递矩阵法建立了大间隙环流中动压滑动轴承-转子系统的运动方程，用迭代方法确定了轴承．转子系统的静态平衡工作点，采用数值方法分析轴承-转子系统的振动特性。数值计算结果表明：大间隙环流使轴承-转子系统的固有频率、阻尼临界转速和稳定性均发生了不同程度的变化。大间隙环流不仅与轴承．转子系统发生了动态固耦合，而且也发生了静态固耦合。     

短滑动轴承-转子体系的涡动研究

研究了短轴承考虑压粘效应油膜力引起的转子涡动 ,为转子失稳后轴颈中心振幅、转子振幅及涡动频率提出了计算方法。算例表明 :当轴承相对间隙值保持定值时 ,轴颈中心的振幅 ,转子中心的振幅 ,涡动频率均较没有考虑压粘效应时相应值低。这说明虽然润滑油的粘性对振动有阻尼作用 ,但是 ,考虑压粘效应会使阻尼作用增大 ,从而使振幅衰减 ,特别是使转子中心的振幅有较大的衰减。这些在轴承 转子体系设计时是应该考虑的。在所建立的方程中使压粘系数等于零时 ,退化成不考虑压粘效应的情况 ,其结果与经典方法计算得的结果符合度甚好     

基于流固耦合的多油楔滑动轴承动特性研究

提出了适用于多油楔滑动轴承结构的动网格方法,并实现了轴颈任意扰动(自由振荡运动、脉冲激励运动和偏心涡动)下润滑流场的瞬态计算。通过在润滑流场与转子系统间进行数据传递,形成了多油楔滑动轴承润滑流场与转子动力学之间的耦合计算。讨论了轴颈自由振荡、受脉冲激励以及偏心涡动时轴瓦安装角对多油楔滑动轴承动特性的影响,数值计算表明:当安装角设置在20°~40°之间时,轴承的阻尼较小,稳定性较差;而当轴瓦安装角在100°~120°之间时,轴承阻尼较大,稳定性较好,并且轴瓦数越多,安装角对稳定性的影响越小。     

离心压缩机蜂窝阻尼密封动力特性及转子稳定性*

新一代蜂窝阻尼密封在提升透平机械转子稳定性方面有优越的表现,其动力特性是评价转子稳定性的重要参数。应用非定常动网格技术和多频涡动模型,研究蜂窝密封动特性系数随转子涡动频率的变化规律,并与迷宫密封进行对比。结果表明：蜂窝密封动特性受转子涡动频率影响较大,直接刚度系数和交叉阻尼系数随涡动频率增大而增大,交叉刚度和直接阻尼系数随涡动频率增大而减小;迷宫密封动特性系数随涡动频率变化特征不明显;在低频率区蜂窝密封的有效阻尼远高于迷宫密封。在实际压缩机转子上的应用结果表明,蜂窝密封能显著提升转子稳定性。     

转子涡动工况下螺旋槽液膜密封性能研究

基于转子在临界转速下的涡动特性,分析转子涡动的轴心运动轨迹.由于动环圆心运动轨迹追随转子,故以动环圆心的圆形运动轨迹为研究点,建立动环偏心的液膜区域模型.采用有限差分法对广义雷诺方程进行离散,通过SOR迭代方法对离散方程进行求解,得到液膜密封端面压力分布,并探讨动环偏心距对液膜开启力、摩擦扭矩、泄漏量以及空化率等液膜密...     

柱塞泵组件球面缝隙流动特性分析

球面缝隙流动常见于多种机械结构,如柱塞泵中的球面配流副、球铰副等,然而针对球面副半径不等及存在偏心的缝隙流动特性研究较少。针对2个半径不相等的球面元件形成球面缝隙且其球心存在一定偏心时,根据球坐标系下的N-S方程对其缝隙中流体的速度分布、压力分布、泄漏流量及流体的承载量进行了分析,得到了相应的解析表达式,依此可知,半径相等且球心存在一定偏心时球面缝隙中流体的相关解析表达式;同时,得到了仅与球面缝隙流动自身结构有关的球面支撑泄漏系数和球面支撑承载系数,进一步为形成球面缝隙的机械结构(如柱塞泵中的球面配流副、球铰副等)相关设计提供理论参考;最后以柱塞泵中球铰副形成的球面缝隙为例,对其缝隙中流体的压力分布、速度分布等参数进行了分析。     

基于FLUENT微坑环形表面间隙流场分析

针对目前存在的以微坑表面组成的环形间隙流场的实际问题,利用FLUENT软件技术成功地对微坑环形表面间隙流场进行了三维数值模拟,且与光滑表面数值模拟结果进行对比分析。通过数值模拟方法能真实反映微坑环形表面间隙流场流动,为诸如此类型的实际工程的设计提供了理论依据。     

车辆减振器油液微小内泄漏分析

针对车辆减振器油液内泄漏问题,对其内部油液微小内泄漏开展仿真与试验分析。通过数学模型对活塞与缸筒环形缝隙中流体进行理论受力分析,运用Autodesk Inventor软件建立减振器内部环形间隙流体几何模型,利用CFD仿真技术对环形间隙流体三维模型开展仿真分析,通过改变流场速度、压力、湍流动能及温度参数,分析得到影响减振器油液微小内泄漏的主要影响因素;采用伺服示功机对不同活塞速度和环形间隙下的油液内泄漏进行试验测试。结果表明:活塞静止时,节流口速度、压力、湍流动能的变化对环形间隙油液内泄漏影响较大,温度变化影响较小;活塞运动时,泄漏量随活塞速度、活塞与缸筒之间的间隙的增大而增大,因此在加工精度允许条件下,可通过减少活塞与缸筒间的间隙来减小泄漏量。     

大间隙环流的三维动力学模型

建立了大间隙环流的三维动力学模型。该模型采用了Hirs整体流动理论和Moody壁面摩擦系数方程，考虑了壁面摩擦的影响，更为合理。该模型为进一步开展大间隙环流动力学特性研究，特别是研究壁面摩擦对大间隙环流动力学特性的影响提供了可能。     

Estimation of the leakage for compressible gases in high-speed shaft seals

A comprehensive analytical work to estimate the leakage rate is presented for compressible fluid flow across shaft seals. The sealing gap for this study includes geometric terms such as eccentricity, misaligned shaft, and sinusoidal waviness of the mating surfaces. A temperature distribution across the sealing gap is developed using a temperature dependent viscosity. A pressure distribution in polynomial form is solved based on the simplified nonlinear Reynolds equation using the approximate power series expansion. It was found that the seal performance is largely influenced by the eccentricity and width of the seal at high speeds (greater than about 150m/s).     

The effects of thermoelastic and wear on the leakage of compressible gases in shaft seals

Analysis are presented for a compressible gas flow across shaft seals. The leakage flow rate is developed analytically for a sealing gap due to eccentricity, misalignment of a shaft, sinusoidal wavy surfaces for both bodies, thermoelastic deformation on the edge of the body, and wear on the mating surfaces. A pressure distribution is determined as a power series based on the simplified nonlinear Reynolds equation. The restriction to exclude the thermoelastic effects was presented. Analytical results indicate that the thermoelastic distortion may dominate the seal performance when the eccentricity is large and width of the seal small at high speeds.     

转炉环缝洗涤器磨损问题研究

针对转炉除尘系统中环缝洗涤器使用时磨损严重问题进行了研究。利用CFD软件,模拟了环缝洗涤器内部流场,原因是内部流场紊乱造成磨损问题,并提出了相应解决办法。