周向均布拉杆转子低周疲劳寿命研究

以周向均布拉杆转子为研究对象,综合考虑温度载荷和离心载荷的耦合作用,采用有限元法对拉杆转子启动、稳定运行与停机过程的耦合应力进行计算,依据Miner累积疲劳准则对转子不同启停工况下的疲劳寿命进行分析。研究结果表明:在启动与停机过程中透平鼓筒内倒角处应力集中明显,是拉杆转子疲劳损耗的危险位置;不同工况转子疲劳损耗存在明显的区别,其中冷态启停工况下的寿命损耗最大,每次启停的损耗达到了0.116%,温态启停每次损耗为0.056%,热态启停工况寿命每次损耗仅为0.032%。研究可为周向均布拉杆转子的设计制造及其疲劳寿命的预测提供参考。     

双转子异步电动机节能分析

首先介绍了双转子异步电动机的工作原理,其次对电动机的损耗进行了分析,着重分析了铜损、铁损,最后建立了双转子异步电动机的等效电路。由分析可知,相对于普通的异步电动机,双转子异步电动机对同一个负载在转差率较小时总损耗明显减小,特别是轻载时,效率提高更为明显。     

考虑转子内部温度梯度的磁-热耦合分析

当磁悬浮转子内部存在温度梯度时,转子会发生变形从而对整个磁悬浮轴承系统的可靠性及动态性能有显著的影响。为了准确计算磁悬浮转子内部的温度差异分布,提出了一种磁-热耦合(2D-3D)方法对磁悬浮转子进行热分析。通过电磁分析软件Ansoft Maxwell对交变磁通下磁悬浮轴承铁损耗进行二维有限元分析,将铁损耗以空间坐标相对应的原则映射到COMSOL的三维温度场分析中,其他损耗如铜损耗也包含在模型中。将这种方法应用在某型号磁悬浮轴承系统上,通过实验分析,计算结果与测量结果相吻合。     

超临界汽轮机转子应力集中区域优化

转子作为汽轮机最重要的部件,在高温、高压等恶劣环境下,在转子应力集中区域,蠕变脆性断裂的危险性增大,这势必会造成转子寿命的损耗,进而缩短汽轮机的使用寿命。以超临界汽轮机高压转子作为研究对象,将转子寿命设为目标函数,对转子应力集中区域尺寸进行优化。运用热应力分析理论,针对应力集中区域在ANSYS软件中使用遗传算法来对转子形状进行优化,降低转子应力使得汽轮机运行更安全、可靠。     

锅炉炉内承压部件的蠕变分析及寿命计算

本文以高温过热器为例,对锅炉炉内承压部件的寿命损耗规律进行了分析,采用拄森-米勒参数式确定蠕变断裂时间,用罗宾逊法则求出过热器蠕变寿命损耗,同时考虑疲劳对高温金属的破坏作用,最终得到适用于在线监测系统的过热器蠕变寿命简化计算公式。在计算管壁应力时,取额定负荷下的工质压力作为恒定的工作压力,这种处理使计算得到简化并趋于安全。高温腐蚀的影响通过原始壁厚乘以一个修正系数考虑。现场直接测量过热器管壁温度信号,经过适当的补偿和修正,就可输入在线监测系统进行寿命损耗监测。     

QLK1200.51型斗轮取料机悬臂皮带的损耗分析及防治

斗轮取料机的悬臂皮带在生产过程中损耗极为严重，皮带寿命较低，因此，皮带的成本费用也一直居高不下。本文阐述了取料机悬臂皮带异常损耗的原因，认为皮带损耗的直接原因是由于设备在原始设计上有个别疏忽之处，对此提出了一系列防治改造措施。     

高速电机转子碳纤维圆度误差对风摩损耗的影响

永磁体碳纤维护套圆度误差对转子表面风摩损耗和电机温度场具有重要影响,进而影响永磁体的不可逆退磁和电机运行的安全性,但该问题目前尚未圆满解决。为此,本文建立永磁同步高速大功率电机计入碳纤维护套圆度误差的气隙三维不可压缩稳态湍流数学模型,基于CFD对模型进行求解,研究永磁体护套圆度误差、冷却参数、转速和温度边界对转子表面风摩损耗的影响规律,并通过与经验公式的计算结果进行比较对模型方法进行特例验证。研究结果表明:随着圆度误差幅值的增大,转子表面风摩损耗不断增加,定子内表面和转子外表面的散热量亦随之增加。     

空压机电机性能与损耗数值计算研究

为了提高电机性能,本文对一款功率为10kW,转速为100krpm的空气压缩机的永磁电机进行了设计和分析。针对电机的设计指标,选择电机材料并计算出电机的性能和尺寸参数。对转速与电流、效率以及力矩的性能曲线来分析所选择的电机设计参数,同时利用有限元分析电机的定转子损耗。最后通过分析转子护套材料、以及转子与护套间过盈量的应力,分析过盈量范围对电机安全系数的影响。研究结果表明,采用水循环的定子,电流密度可以比普通电机偏大。同时,保护套与芯轴边缘损耗较大。     

QLK1200．51型斗轮取料机悬臂皮带的损耗分析及防治

斗轮取料机的悬臂皮带在生产过程中损耗极为严重，皮带寿命较低，因此，皮带的成本费用也一直居高不下。本文阐述了取料机悬臂皮带异常损耗的原因，认为皮带损耗的直接原因是由于设备在原始设计上有个别疏忽之处，对此提出了一系列防治改造措施。     

静止叶片式空气压缩机的研究

提出了一种新型静止叶片式空气压缩机,该压缩机具有一个做摆动运动的转子和一个静止不动的叶片,叶片的外端与气缸的内孔壁面密封紧固连接,叶片的侧端与端盖密封紧固连接,借此减少了气体直接从压缩腔向吸气腔窜逸的通道,有效地消除了压缩机在这些部件间的泄漏损失和摩擦损耗。介绍了压缩机的结构特点及工作原理,建立了压缩机的数学模型。研究表明:转子的扭摆惯性力矩对滑块与叶片运动副的摩擦及磨损有较大影响,应减小转子的转动惯量以降低滑块与叶片间的接触力;转子与端盖的轴向间隙对压缩机内部泄漏损失十分敏感,应采取轴向密封措施以减少转子轴端处的泄漏量。     

基于整机瞬态热应力场重型燃气轮机转子的寿命评估

针对某F级重型燃气轮机,根据机组的实际运行监测数据,提取得到该机组在冷态启动、热态启动两种工况下各测点温度随时间的变化曲线,分析得到转子各处的换热边界条件,采用有限元方法计算该燃气轮机转子在不同启动工况下的整机瞬态温度场及应力场,并基于该瞬态热应力分析结果对转子的低周疲劳寿命损耗进行评估。计算结果表明：最大热弹性应力值一般都出现在透平第一级轮盘的出气侧底部圆角处及压气机后三级轮盘的中间部位的圆角区域;气流参数变化的快慢对转子应力分布影响极大;冷态启动一次的寿命损耗最高达0.02%,大于热态启动的对应值。研究结果为轮盘结构设计与机组运行规程的优化提供了重要参考。     

法制300MW机组调峰特性研究

以元宝山电厂法制３００ＭＷ机组为例，确定热应力集中部位、计算热应力、寿命损耗，为３００ＭＷ机组合理参加调峰提供理论依据。     

同极型和异极型磁轴承的磁场分布和功率损耗分析

采用有限元软件ANSYS详细分析了同级型和异极型2种结构磁悬浮轴承的磁场分布,给出了2种结构磁轴承的二维磁力线分布图和磁场分布图,并分析了同级型磁轴承二维磁场矢量分布和三维磁通密度矢量分布。详细计算了在不同频率下2种结构磁轴承的功率损耗,给出了功率损耗随交变电流频率变化拟合曲线。分析结果表明,同极型磁轴承磁力线分布在同一方向,全部平行于转子的轴线,因而耦合效应小,功率损耗小,在应用上具有更加明显的优越性。     

高速电主轴空气摩擦损耗数值模拟研究

在高速电主轴设计中,定转子间气隙内空气摩擦损耗已成为不可忽略的一部分。分别采用解析法和计算流体动力学方法对高速电主轴空气摩擦损耗进行了分析和仿真模拟,同时分析了转子转速、转子表面粗糙度和气隙结构对空气摩擦损耗的影响。结果表明,采用计算流体动力学方法仿真获得的空气摩擦损耗与解析法计算得到的结果基本一致;空气摩擦损耗与转子转速的2.5次方成正比关系,与转子表面粗糙度成线性关系,转子转速对空气摩擦损耗的影响较粗糙度显著;定子槽口影响气隙内流体的流动状态,但定子槽口的形状对空气摩擦损耗影响较小。     

基于光纤传感的乳化液浓度检测仪的设计

乳化液作为液压支架的传动介质,其浓度大小直接影响液压支架和支柱的工作寿命及成本,因此对乳化液浓度严格检测十分必要。基于光纤的宏弯损耗原理,提出一种光纤乳化液浓度检测仪的设计方案,分析了影响损耗的因素,另外对乳化液的折射率特性进行了测试实验,分析了乳化液浓度与其折射率之间的关系,介绍了检测仪的系统组成和软、硬件设计。这种光强调制型光纤传感器结构简单,具有灵敏度高、抗电磁干扰和耐腐蚀的特点,能够实现对乳化液浓度的在线检测。     

电机损耗研究综述及展望

电机在运行过程中产生大量的热量会导致电机温升过高,从而影响电机正常运行。导致温升的重要原因是来自于电机内部的损耗问题,电机中的损耗主要包括铜损、铁损、机械损耗和杂散损耗四种类型。首先,根据四种损耗类型,从损耗产生原因、损耗计算、损耗影响、降耗方法等方面进行分析,并对四种损耗的计算方法进行研究,其中重点介绍电机铁耗计算分析方法。其次,基于损耗影响因素对电机结构进行优化设计,以通过实例验证降耗方法的可行性。对电机损耗的准确分析,有利于分析电机温升问题,这对设计低损耗、高效率电机有着重要的意义。     

涡旋压缩机摩擦损耗和泄漏损耗研究

分析了具有背压腔结构的基圆渐开线型立式涡旋压缩机涡盘摩擦损耗、动静涡盘问的泄漏损耗与涡盘几何参数的关系，得出总有一组涡盘几何参数在满足压缩机设计要求和加工工艺要求下，能使涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的结论，提出了基于涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的涡盘几何参数的设计方法。     

油田企业原油呼吸损耗测试及计算方法探讨

针对油田储油罐原油呼吸损耗的取样及计算方法进行了探讨，并对储油罐呼吸损耗现状进行了初步分析。该方法适用于单井、接转站、联合站等各类油罐的呼吸损耗。     

基于损耗分析的电机转子检测技术研究

根据电机的等效电路和转子损耗原理,设计了电机转子检测的安装工装,从损耗分析的角度提出了电机转子的检测技术和数据处理,对比具体型号转子的合格区设置,对电机拆散件中的转子进行质量把关,希望可以给电机生产企业一些启发。     

单框架磁悬浮控制力矩陀螺的损耗计算及热-结构耦合分析

为了明确由损耗导致航天器应用中的磁悬浮控制力矩陀螺温升问题,需要对损耗和温度分布进行分析计算。本文针对额定转速12 000 r/m,最大角动量200 N·m·s的单框架磁悬浮控制力矩陀螺,通过建立理论模型进行分析计算,得到了框架力矩电机、径向磁轴承、轴向磁轴承和转子高速电机的铁损以及铜损;对陀螺三维有限元模型进行了热场仿真分析,得到在各类损耗影响下的温度分布,并进行了热-结构耦合仿真分析。分析得到最大温度位于高速电机定子,最大温度是48.3℃;最后,进行了样机温升实验验证,检测温度最大值位于高速电机定子,最大值为51.8℃,与计算值误差为6.8%。通过温升检测实验验证了损耗计算和有限元热场分析。实验结论为整体结构优化提供了理论参考。