考虑摩擦的弹性支承箔片径向轴承的结构刚度分析

结构刚度是对箔片轴承进行理论分析的基础。对箔片轴承运行时存在的库伦摩擦力进行受力分析,建立弹性支承箔片径向轴承的有摩擦均匀结构刚度模型,并计算该箔片轴承的结构刚度。结果表明,弹性支承箔片径向轴承的结构刚度与弹性基础的材料性质以及箔片元件和轴承座的几何尺寸有关;考虑摩擦下的结构刚度大于不考虑摩擦的结构刚度,且2种结构刚度都是随着厚度的增加而逐渐减小,并且考虑摩擦下的结构刚度减小的趋势更明显。     

基于DYNAMICS软件的透平膨胀机临界转速计算与分析

本文用转子动力学分析软件DYNAMICS计算了两种气体轴承支撑的不同结构的透平膨胀机转子系统的临界转速,并与ANSYS计算结果和实验数据进行了对比。ANSYS与DYNAMICS对两种材质(铍青铜、不锈钢)双层鼓泡箔片动压轴承支撑的Φ_1=25mm双盘转子系统前4阶临界转速计算结果差异较大,随转速提高差异较低,5,6两阶临界转速计算结果差异小于1%,DYNAMICS对临界转速计算结果与转子非同步涡动振动频率实验值基本吻合。ANSYS与DYNAMICS对小孔供气静压轴承支撑的Φ_2=17mm单盘转子系统各阶临界转速差异均小于2%,DYNAMICS对临界转速计算结果略大于实验结果。ANSYS计算Φ_1=25mm双盘转子系统耗时分别为109s和105s,计算Φ_2=17mm单盘转子系统耗时约70s,DYNAMICS计算耗时均小于1s。通过对两种结构转子系统的计算对比,表明DYNAMICS计算准确度高,运算速度快,适用于多种转子、轴承系统。     

非均匀供气静压气体径向轴承的静特性分析

非均匀供气可以实现静压气体轴承的刚度调节,增强轴承的承载能力。为了探究非均匀供气条件对静压气体轴承内压力分布和静态特性的影响,以双排供气径向气体轴承为研究对象,采用数值计算对不同供气方式(变压供气孔位置、区域范围)和供气压力下轴承的静态特性进行了研究。数值计算结果表明:变压供气孔的位置对轴承的静特性有较大影响;当在主要承载区内增大供气压力时,可显著增强轴承的动静压效应;增加压力可变的区域范围有助于提升轴承承载力,但耗气量也相应有所增加;增加承载侧供气压力和减小非承载侧供气压力都可以有效提升轴承承载力,后者还可以减小气体总流量;承载侧与非承载侧的供气压差越大,越有利于轴承承载力的提升。     

全动压气体轴承低温透平膨胀机的开发

设计了一台小型全动压气体轴承低温透平膨胀机，径向轴承采用新型弹性支承箔片径向气体轴承，止推轴承采用螺旋槽止推气体轴承。针对该透平膨胀机的机械性能做了大量试验，试验获得最大转速为220 000r/min，试验表明，该全动压气体轴承低温透平膨胀机运转稳定，对开发我国自己的全动压气体轴承低温透平膨胀机具有重要的意义。     

新型氦气体轴承透平膨胀机的研制

着重介绍所开发的新型氦气体轴承透平膨胀机的主要设计参数及关键部件的结构，该氦气体轴承透平膨胀机用于空间环境模拟的氦制冷系统，在设计中，利用多目标优化程序获得了较好的热力性能及较高的失稳转速，同时还开展了不同工质的相似模化研究，以便更好地预测氦透平膨胀机的热力性能，为了测试透平膨胀机的热力性能及机械性能，进行了多次的常温空气试车及液氮级温度低温试车，试验结果及现场实际车结果表明氦气体轴承透平膨胀机具有优异的热力性能及机械性能，满足了神舟号飞船发射前的热真空试验要求。     

大功率相变蓄冷散热系统数值研究

针对大功率瞬时热源散热技术需求,提出了基于相变蓄冷和冷凝换热的热管理系统.系统以管翅式换热器为传热单元,以石蜡作为相变材料,采用干度为0.1的低压饱和水作为换热介质,在换热两侧均构建相变过程,可满足高储能密度、快速释冷的要求.构建了三维翅片和一维管道耦合的数学模型,对蓄冷器传热特性进行数值研究,对比了换热流体在单相、两...     

CO_2-C_3H_8复叠低温预冷系统的理论分析及优化设计

设计了一个低温级带回热器的CO2-C3H8复叠制冷循环低温预冷系统(213 K),并进行了低温预冷系统的参数选择和优化设计.该系统高温级循环采用CO2、低温级循环采用C3H8作为循环工质.通过对该系统的理论计算,得出了中间温度、复叠温差及低温级蒸发器冷端温差对系统性能系数的影响曲线;通过进一步的优化分析获得了系统最佳中间温度及对应的系统性能系数COP与复叠温差-低温级蒸发器冷端温差以及制冷温度-冷凝温度的关联式.     

热真空低温环境实验台研制

为满足低温实验的环境要求,建设了液氮温度级别(80 K)的热真空冷阱低温环境实验台,可进行低温实验中压力与压差、温度与温差、流量与热负荷的测量.该实验台采用附加液氮冷阱的真空多层绝热结构,冷阱温度最低可达80 K,无负载时冷箱真空度可达0.000 03 Pa;在采用外循环工质时,测试压力范围为0-1 MPa、压差范围为...     

采用不同膨胀机构的跨临界CO2循环性能分析

运用热力学第一定律和第二定律对跨临界CO2基本循环、膨胀机循环、喷射器循环和涡流管循环进行了分析,计算了各循环各个部件的损失,比较了各循环性能系数和总损失。计算结果表明,采用膨胀机、喷射器和涡流管等膨胀设备代替基本循环中的节流阀后,由于这些改进膨胀设备的损失小于基本循环节流阀的损失,同时改进循环中压缩机的损失小于基本循环的压缩机损失,从而减小了循环总损失,提高了循环的COP。膨胀机循环的COP远大于其它跨临界CO2循环,其次为喷射器循环和涡流管循环。     

板翅式蒸发器液冷系统设计

为了研究板翅式换热器在沸腾相变换热情况下的传热及压降特性,设计一套采用氟里昂蒸气压缩循环的液体冷却试验系统,其中板翅式换热器作为蒸发器,R22作为制冷剂,热水作为被冷却液体提供制冷剂蒸发所需热量。对该系统的运行工况、参数范围及系统各部件（包括压缩机、冷凝器、毛细管、板翅式蒸发器）进行设计及选择,并介绍所搭建的试验台。