国家教育部博士点基金(20096201110001)
- 作品数：15 被引量：75H指数：6
- 相关作者：丁雪兴张伟政俞树荣韩明君朱丽更多>>
- 相关机构：兰州理工大学兰州石化职业技术学院更多>>
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- 相关领域：机械工程化学工程一般工业技术农业科学更多>>
- 螺旋槽干气密封润滑气膜阻尼系数的计算及分析被引量：6
- 2011年
- 螺旋槽干气密封操作的稳定性和可靠性与其槽型参数息息相关,为优化槽型参数建立气膜轴向和角向阻尼系数的计算模型,利用Maple程序求解阻尼系数的近似表达式,通过动态稳定性分析,获得不同介质压力和转速下的槽型参数.分析结果表明:随着介质压力和转速的增大,气膜阻尼系数增大,得到稳定性最佳的螺旋角数值,且与实验数据基本一致,说明所建立的阻尼系数数学模型正确.
- 俞树荣朱丽丁雪兴韩明君张伟政
- 关键词：螺旋槽干气密封阻尼系数
- 螺旋槽干气密封气膜刚度测试与稳定性分析被引量：2
- 2013年
- 干气密封的关键技术是动压效应和稳定性问题,而气膜刚度是影响振动稳定性的主要参数之一。采用高精度改进型的电涡流微型传感器和Labview软件,并采用一系列的抗干扰措施,建立了螺旋槽干气密封的测试系统。通过测量干气密封的轴向静环振幅和轴向气膜振幅,而获得气膜刚度,并分析了其气膜振动的稳定性。试验研究表明:随着转速的增加和压力的升高,气膜刚度随之增大,气膜稳定性越好。本例中:压力变化范围为0.2-0.5MPa,转速变化范围为500-3000 r/min,得气膜刚度值的变化范围为0.01-0.03 kN/μm,且气膜刚度分别与压力和转速基本成线性关系;试验中测试了三种不同螺旋角的样机,得螺旋角为74°时,气膜刚度最大,气膜稳定性最好,选取合适的螺旋角可增加气膜的稳定性,从而对结构参数的优化提供了指导。
- 丁雪兴张海舟苏虹赵芳李驰
- 关键词：干气密封测试技术气膜刚度稳定性分析
- 干气密封试验台高速转子故障分析及其处理方法被引量：2
- 2013年
- 某新建的干气密封试验台进行高速运行时发现有剧烈振动,这严重影响了干气密封的运行工况要求。经分析发现:在高速下的剧烈振动是由轴与轴套之间的松动引起的。为此,运用有限元软件ANSYS进行轴与轴套之间的过盈量与过盈应力计算,并确定了实际装配的公差,设计了拆卸结构,实验表明,振动满足实际运行的要求且拆卸结构合理可行。
- 严如奇张伟政俞树荣丁雪兴
- 关键词：干气密封转子过盈配合有限元法
- 干气密封系统角向摆动的稳定性及其振动响应被引量：12
- 2011年
- 干气密封系统角向摆动改变了动静密封环间的微尺度间隙,进而影响了干气密封的密封性能,建立了角向振动下气膜-密封环系统的动力学模型,应用微扰法和龙格-库塔法求解气膜角向刚度、临界转动惯量和角向摆动的二维振动方程,获得了密封系统稳定时的密封结构参数范围,并分析了最佳稳定点和临界点振动响应。研究结果表明:在特例中螺旋角α=75°邻域内,存在着稳定区域α=74°30'06″～75°16'10″,其最佳值为αopt=74°53'48″。最佳稳定点振动响应为准周期运动,而临界点振动响应发生了混沌运动。
- 张伟政俞树荣丁雪兴韩明君杜兆年
- 关键词：干气密封龙格-库塔法稳定性
- 基于二阶滑移边界的螺旋槽干气密封气膜刚度计算与分析被引量：21
- 2011年
- 应用二阶非线性滑移边界条件推导出修正的广义雷诺方程,并用PH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解,得到气膜推力的近似解析式,继而对其进行气膜厚度的求导,得到气膜刚度的近似解析式。并利用Maple程序计算不同转速和压力下的气膜刚度数值,并与一阶线性滑移边界条件下的气膜刚度和试验数值进行对比。结果表明:随着气膜厚度的增加,二阶非线性滑移边界条件下的气膜刚度随之减小,且呈非线性关系;随着介质压力、转速的增加,气膜刚度也随之增加,且呈线性关系;二阶非线性滑移边界条件下的气膜刚度数值比一阶线性滑移边界条件下的气膜刚度数值更接近试验数值,其计算精度较高,特别是在低速、低压工况下更加明显。因此在低速低压釜用轴端干气密封中将应用二阶速度滑移条件下的流体力学理论来进行优化设计,指导工程应用。
- 丁雪兴蒲军军韩明君张伟政俞树荣
- 关键词：螺旋槽干气密封气膜刚度
- 基于二阶滑移边界的螺旋槽干气密封协调优化被引量：4
- 2012年
- 应用二阶非线性滑移边界条件推导出修正的广义雷诺方程,并用PH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解,得到气膜推力和气膜刚度的近似解析式。利用多目标优化方法构建气膜刚度与泄漏量之比的协调函数,对该目标函数进行近似求解,获得最佳的螺旋槽几何参数值。利用Maple程序计算不同介质压力和转速下的气膜刚度、泄漏量并与试验值进行对比。结果表明,几何参数优化的干气密封样机测试结果与理论计算结果误差较小,运用二阶非线性滑移边界条件计算出的理论值具有较好的精度。
- 丁雪兴蒲军军韩明君张伟政俞树荣
- 关键词：螺旋槽干气密封
- 干气密封气膜-密封环系统轴向振动动力稳定性分析被引量：11
- 2012年
- 基于非线性振动理论,建立了气膜-密封环系统轴向振动动力学模型,在特例下计算并拟合非线性气膜轴向刚度与阻尼,得到了一个含二次、三次项的非线性受迫振动微分方程。在无外激励情况下,通过求Floquet指数讨论了系统分岔问题,分析了螺旋角对系统稳定性的影响,给出了使干气密封系统稳定的螺旋角的范围,并求得在特例下螺旋角α=75°13'26″时系统发生Hopf分岔。这与先前利用龙格-库塔法研究的结果一致,从而验证了该方法的正确性。改变工况讨论系统分岔问题,得到了系统分岔时的螺旋角数值,结果表明其螺旋角数值基本不变,说明改变工况其分岔点位置不变,其结果为干气密封的动态优化设计提供理论指导。
- 俞树荣朱丽丁雪兴韩明君张伟政
- 关键词：干气密封轴向刚度分岔
- 螺旋槽干气密封气膜振动测试与稳定性分析被引量：8
- 2013年
- 采用高精度改进型的电涡流微型传感器和高速数据采集卡,在不同工况下,对螺旋槽干气密封气膜平衡位移和气膜振动位移进行测量;在同种工况下,对3种不同螺旋角的螺旋槽干气密封气膜振动位移进行测量,对测得的数据用基于Labview软件开发的干气密封测试系统进行频谱分析。试验结果表明:在不同工况下,气膜平衡位移随压力和转速的升高而增大,气膜振动位移随着压力和转速的升高而降低;在同种工况下,存在着气膜振动位移最小时的最佳螺旋角,本试验中最优螺旋角为74°。
- 丁雪兴张海舟张伟政苏虹赵芳
- 关键词：干气密封LABVIEW软件频谱分析
- 基于CFD的微孔端面机械密封液膜动压分析
- 2012年
- 应用Pro/E软件建立微孔端面间液膜的三维立体模型,用Gambit软件对模型分别进行网格划分.在特定工况下,利用Fluent软件对不同流体黏度和转速下的微孔端面间的内部微间隙三维流场进行数值模拟,得到3种流场的压力分布.结果表明:平均动压力随着介质黏度的降低而呈线性减小,说明流体黏度低时流体动压效应弱;平均动压力随转速的增加而线性增加,表明密封环的转速越高,流体动压效应越明显.
- 张伟政俞树荣王燕杨环丁雪兴
- 关键词：机械密封动压CFD数值模拟
- 基于CFD螺旋槽干气密封端面流场分析被引量：2
- 2012年
- 应用Solidworks软件对螺旋槽干气密封端面微尺度三维流场气膜进行建模,并运用Fluent软件对三维流场模型以层流流动形式进行数值模拟计算.在特定工况下,根据计算所得端面流场产生的动压效果和径向流速,确定使端面气膜推力(即开启力)和泄漏量同时达到最优时的气膜厚度;在确定的气膜厚度下,即分别为3.5,4.5,5.5μm时进行数值模拟计算,通过改变压力和转速,研究不同压力和转速对端面泄漏量和功耗的影响.结果表明:当气膜厚度在3～6μm时,产生较好的动压效果和较小的径向出口流速;当气膜厚度取为3.5μm时,端面总体效果达到最好,即产生动压效果最好,出口径向流速最小;当气膜厚度和压力确定时,泄漏量和功耗随着转速的增大而增大,且成线性关系;当气膜厚度和转速确定时,泄漏量和功耗随着压力的增大而增大,也成线性关系.
- 俞树荣曹兴岩丁雪兴张伟政韩明君
- 关键词：干气密封三维数值模拟气膜厚度
