浮环密封流场数值模拟及泄漏率公式的修正

应用GAMBIT软件,采用六面体网格和楔形网格的混合网格单元类型对节流间隙的计算区域进行网格划分。使用FLUENT软件,以层流模型为基础,采用SIMPLE算法,对不同轴径及工作参数下的浮环节流间隙进行了三维数值模拟。通过对模拟数据进行拟合处理,得到新的周向临界雷诺数经验计算公式和层流状态下的泄漏量计算公式。研究表明,在其它参数不变情况下,泄漏量随浮环偏心率、间隙高度、压差的增大而增大,而轴的旋转速度变化对泄漏量的影响很微小。研究结果为浮环密封的设计及进一步研究提供了参考。     

Linux/RTLinux下实时多线程实时性检测方法

实时多线程是实时控制软件实现的重要手段,但是基于Lknux／RTLinux的实时控制软件的多线程实时性检测不易,尤其连续输出大量测试信息困难。设计了三种多线程的实时性检测方法,并分析了其优缺点。重点讨论了使用rtl_prtnd函数和dmesg命令协同输出测试信息的这一随机采样的测试方法,并给出设计细节和应用实例。分析如应用表明,这种使用rtl_printf和dmesg输出信息的测试方法在需要连续采集大量数据、随机采样能够满足要求的场合下是有效的。     

含体积型缺陷管道的缺陷尺寸确定及子截面划分软件实现算法

根据标准开发管道评价软件的主要难点在于为标准中无法直接用软件实现的依赖人工干预或者经验的关键步骤构建软件实现算法.在基于SY/T 6477-2000/API 579的管道评价软件的开发过程中,针对管道缺陷尺寸确定因依赖图形而无法直接软件实现的问题,采用线性插值法构建了危险厚度截面(CTP)图,并在此基础上建立了管道缺陷尺寸确定的软件实现算法;针对子截面划分因依赖经验而无法直接软件实现的问题,以剩余强度因子(RSF)的变化率作为终止判据构建了循环迭代,进而利用该循环迭代建立了子截面自动划分算法并证明了其有效性.构建的算法均给出了程序流程图,可直接用于软件实现.     

倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响

目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中一个微孔周期的间隙流体的三维数值计算模型,通过改变内外径压差、转速等密封工况参数,研究了回吸现象产生的原因以及回吸现象对泄漏量的影响。首先,通过流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸、和文献计算结果对照等,保证了计算模型的正确性。然后,通过数值模拟实验,在靠近泄漏侧微孔单元的r-θ平面流线图和密封间隙出口截面径向速度云图中直接观察到了回吸现象。随后,分析了r-θ平面的压力场、径向方向速度场,结果表明,由于微孔而存在发散间隙,因为动压效应引起出口附近的流体压力降低,低于了密封间隙出口压力,造成了间隙流体产生回吸现象。回吸现象因流体动压效应的增强而增强,而压力的降低将导致空化现象,空化效应阻止了回吸的增强。最后,通过分析外泄量和回吸量曲线,研究了回吸现象在不同内外径压差Δp和转速n下的变化规律。随着回吸现象的出现,泄漏量会出现明显的降低,甚至会出现零泄漏。可以利用倾斜微孔的回吸现象降低机械密封的泄漏量。     

静止轴肩搅拌摩擦焊T型接头组织及力学行为

介绍了静止轴肩搅拌摩擦焊(SSFSW)原理,通过优化焊接工艺,实现了T型接头搅拌摩擦焊.采用金相、拉伸和探伤试验对接头进行性能检测.试验表明,当焊接旋转速度为1 400 ～2 200 r/min、焊接速度30～50 mm/min时,能够获得表面成形美观的焊接接头;着色和X射线无损检测表明,内部无明显缺陷;金相试验表明,与常规FSW相比,SSFSW具有典型的FSW微观结构组织形貌,但焊核区洋葱环呈扁平状;拉伸试验表明,SSFSW接头系数能达到母材的65％以上,断裂发生在焊接热影响区.     

304和316L管材在两类模拟介质中的晶间腐蚀形貌

通过自制的模拟循环试验装置,对两种不锈钢管材进行冲刷腐蚀模拟试验,SEM形貌表明在模拟的河水和海水介质中,304和316L不锈钢均发生了晶间腐蚀。     

基于多楔现象的微孔端面机械密封泄漏率分析及孔形设计

微孔的几何形状对微孔端面机械密封泄漏率有较大的影响,所以基于楔效应理论研究了微孔几何形状与泄漏率的关系。首先,应用等边三角形多楔现象的研究方法,对椭圆形、菱形、矩形、等腰三角形四种方向性微孔的多楔现象进行了分析,椭圆形、菱形和矩形微孔表现为中心对称两楔性质的微孔,等腰三角形微孔表现为非中心对称两楔性质的微孔。然后,分析了多楔现象对回吸率、回送率和泄漏率的影响,发散性楔形成的低压区是回吸率的主要影响因素,收敛性楔形成的高压区是回送率的主要影响因素,泄漏率受前两者的综合影响。最后,基于对多楔现象的理解,选取回吸能力最强和回送能力最强的两个楔形结构进行组合,设计出一种新的微孔,相比于原来的四种方向性微孔,其泄漏率最小。     

不等深梯形槽干气密封的研究及槽型优化

针对相同的平面结构,设计出多种不等深梯形槽结构,建立了相关干气密封端面流场的数值计算模型。利用Fluent软件对流场进行数值模拟,获得了不同膜厚下不同结构的气膜刚度、开启力、泄漏率、刚漏比等数据,研究结果表明不等深阶梯槽的刚度、刚漏比比平底槽高,但开启力比平底槽低些。使用正交优化计算进一步探究槽深、槽数、入口角、槽宽比、槽长坝长比对开启力、泄漏率对发散阶梯梯形槽密封性能参数的影响。该工况下,发散型梯形槽最优设计方案为:最大槽深为10μm、槽数为12、入口角为12°、槽宽比为0.88、槽长坝长比为0.78,研究结果为相关密封设计研究提供了一定的参考。     

不同处理工艺对A7NO1S-T5铝合金焊接接头残余应力的影响

采用热处理、机械振动以及毫克能超声冲击技术对A7N01S-T5铝合金焊接接头进行处理,并采用X射线衍射法测量这三种处理方法前后的焊接残余应力。结果表明:采用超声冲击对铝合金焊接接头表面残余应力的处理效果最为显著,消除率达到了95%;采用热处理退火,焊缝及热影响区焊接残余应力有所降低,而母材区则有所升高,能有效均匀化焊接接头残余应力;而采用机械振动处理,应力只降低了约35%,效果相对较差。     

微孔面积比对微孔端面机械密封泄漏量计算的影响

微孔面积比(微孔面积与计算域面积的比值)对微孔端面机械密封的空化效应影响区和动压效应影响区的影响都大,进而影响到泄漏量积分截面的选择。使用质量守恒的JFO空化边界条件建立微孔端面机械密封泄漏量数值计算模型,讨论微孔面积比对微孔端面机械密封泄漏量计算的影响。结果表明:在微孔端面密封的泄漏量计算时,基于层流的积分方法是有一定限制的,并不适合所有的微孔面积比,当微孔面积比大于一定数值后,就找不到合适的积分截面。对不同的微孔面积比,可通过观察沿径向流量折线图与分布云图,分析动压效应和空化效应对流动状态的影响,确定能否找到合适的积分截面。