瞬态启停机械密封轴对称动力学模型与密封行为分析

启停过程顺利与否直接关系到机械密封的可靠和长寿命运行。考虑密封端面流固力耦合作用、微观空化及端面接触的影响,通过建立机械密封瞬态启停动力学模型,计算瞬态启停过程中密封浮动环的轴向位移、密封端面液膜厚度变化、端面接触力及泄漏率等密封参量,研究了机械密封启停过程中的瞬态密封行为,分析了动环轴向跳动等对机械密封性能的影响。结果表明：受轴向跳动和启停过程速度变化的影响,密封参量呈现瞬态扰动现象,且轴向跳动越大,扰动越大。该模型和计算方法对完善机械密封设计方法、评价机械密封设计合理性具有一定的参考价值。     

低比转速高速离心泵研究的现状与展望

从小流量工作不稳定性的机理及解决措施、流场分析和测试、水力设计方法及结构研究四个方面对低比转速高速离心泵的研究和设计现状进行综述，并阐述了其今后的发展方向。     

低比转数离心泵的水力模型设计

分析了泵在能量传递过程中三种能量损失的情况,介绍了为提高离心泵的效率和汽蚀性能应采用的设计思想,通过试验检测比较两种吸水室的优劣,以此证明设计思想的正确性.     

节能往复真空泵气阀阀片的设计研究

为降低立式往复真空泵的功耗和延长气阀阀片的寿命，对目前用的往复真空泵环状气阀及阀片进行了受力分析，并以ＷＬ－２００立式往复真空泵气阀结构的为例，给出了相关尺寸。     

超高压水射流除锈机理试验研究

研制了200～250MPa超高压纯水射流除锈成套设备，揭示了水射流除锈机理，即依赖水射流的法向打击力和偏角及其旋转形成的切向力对硬质钢板表面锈层冲蚀、剥离，机理方程得到了试验的验证；给出了除锈成套设计方案和除锈试验。得出结论：纯水除锈优化工况参数为压力P=200～250MPa、流量Q=30L／min、机组功率N=160kW。     

涡流二极管泵内部流场的数值模拟

为了研究涡流二极管泵内旋流场的形成发展过程、分布特征以及其流动不稳定性存在的可能性,采用大涡模拟的方法对涡流二极管泵进行数值计算.计算结果表明: 涡流二极管泵内的特征流场为兰金涡结构,兰金涡在进口雷诺数达到1.4×104时形成;切向速度的峰值速度为进口流速的5倍左右,而且不同旋流腔直径下的涡核半径相同;此外,在边界恒定的条件下,兰金涡是不稳定的,其涡心的轨迹为椭圆状.     

水泵水轮机反水泵工况的特性研究

为了解水泵水轮机反水泵工况的水力性能,以某抽蓄电站为例构建了水力模型,采用SSTk-ω模型和Presto差分格式模拟反水泵工况的内流场和外特性,并结合试验数据进行对比验证.结果表明,反水泵工况的扬程与流量关系曲线及特性曲线均呈抛物线分布;活动导叶开度越大,进入反水泵的转速越高,流量越大;反水泵工况存在大量的回流涡结构,反水泵的能量损失主要集中于活动导叶的入口和出口处;转轮内存在的脱流现象主要分布在叶片吸力面进口处和压力面出口处;流量越低,转轮流道大尺度涡结构越多,乃至充满整个流道.该结论为水泵水轮机“S”特性的研究提供了依据.     

工业油罐底泥处理现状与试验探索

根据油罐底泥产生过程及其特性,分析了原油储罐底泥处理的必要性和经济性,介绍了国内外油罐清理的方法和油罐底泥处理的工艺技术,公布了课题组在开发油罐底泥处理国产化设备方面的试验成果,试验处理效果良好,碳氢化合物回收率达到95％以上,处理后废水符合排放污水处理装置的要求,残余污泥量为原来的12.2％(质量比),为油罐底泥减量化、资源化和处理设备的国产化提供可借鉴范例。     

国内基于功率分支技术齿轮箱的发展现状

功率分支主要是指采用行星传动、两分支与多分支传动技术。在高速或者重载或者小空间等严格工况下,通常采用基于功率分支技术的齿轮箱。从齿轮强度计算出发,对基于功率分支技术的齿轮系统进行了简化分析,发现它拥有优于常规平行轴齿轮箱的诸多特点,包括可以大大降低齿轮尺寸、提高轮系承载能力、降低齿轮节圆线速度、提高结构刚性与运转平稳性等等。根据不同轮系结构形式,对目前应用的基于功率分支技术的齿轮箱进行了分类,具体包括行星轮系、中心传动多分支轮系、多级分支轮系、人字齿/双斜齿侧分支轮系、多边边缘传动轮系。并针对每种分支轮系,进行了结构与应用分析。最后,探讨了基于功率分支技术的齿轮箱关键技术——均载技术,详细总结了目前常用的功率分支轮系的均载方法,并对采用胀紧联结套来实现均载进行了介绍。     

口环密封对多级离心泵湿转子横-轴双向耦合动特性的影响

为探究口环密封对多级离心泵转子横-轴双向耦合振动的影响,基于空间欧拉角变换及有限元法,建立了多级离心泵转子系统叶轮和轴系的微分运动方程,在此基础上,充分考虑口环流体激振力和多种轴向力的耦合作用,利用矩阵运算方法建立了多级离心泵湿转子的横-轴双向耦合振动模型,并采用Newmark法对双向耦合系统的瞬态动力学特性进行求解,重点研究了口环密封长度、压差和间隙对系统耦合振动特性的变化规律,计算了不同密封参数下的流体激振力.计算结果表明,口环密封对转子系统横向振动的洛马金效应随着密封长度和压差的增大以及间隙的减小愈发明显,转子系统的横向稳态振动收敛速度快于轴向稳态振动的收敛速度,两向瞬态振动的振动频率呈现出完全不同的特性.此外,密封的流体激振力与密封长度呈现非线性变化关系,而与密封压差和间隙呈现线性变化关系.