转子-轴承-干气密封系统振动响应及结构优化

目的为了提高干气密封系统在运行工况下的稳定性,对密封螺旋槽槽型参数进行优化。方法根据转子-轴承-干气密封系统轴向振动动力学模型,建立双自由度振动方程。在特定的工况下,通过Maple软件多次拟合求解气膜非线性方程,得到气膜轴向刚度和阻尼。运用MATLAB软件中的龙格-库塔法对三阶的非线性振动方程数值求解,绘制不同螺旋角度下的时间历程图和相图,分析对比不同螺旋角度下静环的振动位移。结果从螺旋角度与静环振动位移的关系得出,当α=74.53°时,静环振动位移最小,其最大振幅为7μm,最大振速为7μm/s;当α=73.78°时,静环振动位移最大,其最大振幅为16.5μm,最大振速为17μm/s。改变螺旋角度可以调节和减小静环的振幅。结论在考虑叶轮转子的气动力和轴承油膜力的干气密封系统下,螺旋角度的增加能够提高系统运行的稳定性,增加螺旋角度(0.5°~0.6°)使得动静环的追随性最佳,对干气密封结构的设计提出了指导。     

T型槽密封结构的有限元分析及试验验证

目的通过有限元分析,实现T型密封结构的优化设计。方法利用ABAQUS建立液压系统用T型槽密封结构的二维轴对称模型,分析计算密封结构中过渡圆角、槽宽、倾斜角度等对密封圈应力分布、接触应力的影响,通过设计密封圈老化寿命试验,验证分析结论。结果随着过渡圆角(R0.5～R2)的增大、倾斜角度(10°～3°)的减小,密封圈的局部应力最大值和接触应力均减小。随着槽宽(10～18mm)的增加,密封圈的局部应力最大值逐渐增加,接触应力逐渐减小。分析用密封结构的接触应力均大于密封介质压力0.7 MPa。最终通过试验证实了分析用密封结构均满足密封性能,且不合理的设计会降低密封圈寿命。结论在密封介质压力较小的情况下,建议选用较大的过渡圆角(推荐值为R2),较小的倾斜角度(推荐值为5°～6°)及槽宽(推荐值为密封圈截面直径的1.2～1.5倍)。     

基于结构函数理论的微通道冷板热阻研究

目的寻找微通道冷板热阻与沸腾程度的关系。方法在结构函数的理论基础上,使用T3Ster对微通道冷板进行测量,从实验系统热路的微分结构函数中分离出微通道冷板的一维热阻。结果单相流动时冷板的一维热阻与热流密度之间不存在明显的关联。结论两相流动时冷板的一维热阻总体上随着微通道内沸腾的加剧而呈现出波动下降的趋势。     

新型燃油惰气发生器燃烧室的设计及流场分析

对燃油惰气发生器燃烧室进行了优化设计,并以此为研究对象,对气相采用重整化群(Renormalization Group,RNG)k-ε双方程模型,对颗粒相采用随机颗粒轨道模型;考虑气雾两相之间的耦合作用,采用二阶迎风差分和SIMPLE算法,对燃烧室内的气雾两相三维流场进行数值模拟,得到燃烧室内空气-油雾两相流动动力学特性,其结果对燃油惰气发生器燃烧室燃烧性能的分析及结构与工艺参数的优化具有重要意义.     

某异型结构振动夹具的设计及试验验证

目的完成某异型飞行器的振动夹具设计。方法对初步设计的夹具进行有限元模态仿真计算、传递均匀性仿真计算,结合仿真计算结果,有针对性地对夹具进行设计改进。经仿真计算,设计改进后夹具满足设计固有频率及均匀性要求。结果夹具固有频率的试验结果与仿真计算误差约为7%,均匀性也较吻合。结论验证了仿真计算结果的正确性、设计的合理性,该异型飞行器振动试验进一步验证了该夹具传递特性也较好。     

转炉煤气电除尘器气流分布数值模拟

电除尘器电场进出口气流分布的均匀性是影响电除尘器除尘效率的重要因素。基于计算流体力学(CFD)技术,采用fluent软件平台,通过对方形和圆筒形两种外形转炉煤气用电除尘器的气流分布进行数值模拟计算,比较了两种外形电除尘器的气流分布差异,说明了圆筒形电除尘器较方形电除尘器气流分布状态的优越性。     

微反应器矩形微通道截面高宽比对流速的影响

利用Fluent流体计算软件对矩形微通道在质量流量为0.04～0.25g/s,雷诺数在100～1100,矩形截面高宽比在0.10～1之间的层流流动进行了数值模拟研究,其中矩形微通道采用硅为材料,水作为流动介质,得出了流量相等条件下微通道截面高宽比对流速大小的影响。     

地下水流数值模拟中可视化设计与科学计算研究

本文介绍了地下水流数值模拟中进行可视化程序设计与科学计算的一种方法,通过VC与Fortran混合编程理论上的分析及实例计算,论证了应用DLL技术进行数值模拟可视化设计与科学计算实现的可行性,这将为地下水流数值模拟系统软件设计提供依据。     

非烟气工况下常规烟塔与改造烟塔内部结构的比较

根据流体力学理论,基于Fluent6.3.26计算平台,对常规冷却塔和改造后的排烟冷却塔进行了三维内部流场的模拟。分析非烟气工况下,两塔内部烟道布置对气流的影响,为进一步研究在工况条件下烟气、水蒸气塔内扰流与湿热蒸汽抬升作用提供理论基础。验证了改造烟塔内部烟道布置的优越性,对排烟冷却塔结构优化有一定的指导意义。     

多米诺事故情景下的区域环境风险评价

将多米诺效应纳入化工区环境风险评价中,采用扩展概率模型和蒙特卡洛模拟的方法计算多米诺事故的概率,运用大气和水扩散模型模拟污染事故的后果,进而利用地理信息系统分析在多米诺事故情景下的区域环境风险水平.结果表明,研究区域67.5%的风险源能引发二次事故,平均每个初始事故引发9.58次二次事故、17.21次三次事故.二次事故情景和三次事故情景下的区域环境风险值分别是一次事故的6.40倍和12.33倍,多米诺效应明显放大了区域环境风险值,应成为今后风险防范的重点.