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造纸工业中采用正弦气浮干燥器对纸幅进行非接触传输并干燥时,轴向运动纸幅的横向变形与干燥器气垫区域的气体压力是相耦合的。为获得平衡状态下的纸幅变形和气垫区压力分布这两项重要的工艺参数,需要将纸幅和气垫作为一个相互耦合的系统来研究。考虑一维模型,将纸幅近似为恒张力作用下的轴向运动Euler-Bernoulli梁,并设气垫区域的气体压力满足不可压缩非定常流动的连续性方程和N-S方程,建立了纸幅和气垫的控制方程及耦合条件。采用有限差分法和Newton-Raphson法对气垫区的平衡压力和纸幅变形进行数值求解。最后,对纸幅传输速度,纸幅牵引张力等运行参数对所述系统平衡态的影响进行了讨论。 相似文献
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为获得平衡状态下带钢变形、气垫区压力以及带钢-气垫耦合系统的动特性,将带钢近似为恒张力作用下的轴向运动Euler-Bernoulli梁,根据描述气垫区气体动力学特性的经典附壁边界理论,建立带钢和气垫区气体压力的控制方程及耦合条件。引入轴向运动带钢变形的格林函数,以压力卷积的形式显式表达带钢位移,采用Newton-Raphson法对气垫区的平衡压力和带钢平衡变形进行数值求解。将带钢和气垫区气体压力控制方程分别在其平衡位置处线性化,得到描述系统线性响应的变系数偏微分方程组。通过Galerkin法对模型进行全局离散,用广义矩阵特征值问题的数值解法得到带钢的固有频率。研究结果表明:适当减小带钢运行速度并增大带钢张力有利于带钢的稳定运行,而气垫箱供应压力对带钢动特性的影响极为有限。 相似文献
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