叶晓琰
- 作品数：48 被引量：219H指数：8
- 供职机构：江苏大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金江苏省高技术研究计划项目更多>>
- 相关领域：机械工程农业科学天文地球水利工程更多>>
- 转子轴向偏移对海水淡化高压泵性能的影响
- 2021年
- 为研究转子轴向偏移量对海水淡化高压泵轴向力和外特性的影响,基于CFX软件,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,以300ROD海水淡化高压泵的单级模型泵为对象,对其轴向力和内流场进行数值计算。建立叶轮与导叶对中、叶轮相对导叶向左偏移1、2 mm,向右偏移1、2 mm共5组转子轴向偏移量的水体模型,进行全流场数值模拟,并分别计算5组不同偏移量下模型的轴向力、效率和扬程。结果表明,轴向力随着偏移量的增加而增大,且往前泵腔方向的偏移对轴向力的影响比往后泵腔方向偏移的影响更为显著,因此在转子装配时应特别注意叶轮相对导叶往右的偏移。泵的效率和扬程随着偏移量的增大而减小,为了使效率和扬程满足使用要求,转子偏移量应控制在-1~1 mm以内。
- 叶晓琰耿浩涵杨孟子
- 关键词：转子轴向力
- 高压多级离心泵启动瞬态轴心轨迹研究被引量：5
- 2015年
- 针对高压多级离心泵水润滑轴承—转子系统在启动瞬态过程中由于其轴颈的瞬态不稳定运动而带来启动时的安全、可靠和稳定性等问题,该文通过理论分析和试验来探索多级离心泵的启动瞬态轴心轨迹。首先以多级离心泵水润滑轴承—转子系统的有限元模型为基础,建立其在外激励作用下的动力学运动微分方程,并结合滑动轴承动特性系数的小参数算法,然后将以上建立的两类方程联立,建立高压多级离心泵水润滑轴承—转子系统的瞬态耦合动力学模型,并以此模型为基础结合平均加速度的Newmarkβ算法,通过MATLAB编程技术来耦合迭代数值求解得到水润滑轴承—转子系统在启动过渡阶段的瞬态轴心轨迹,最后利用前期设计研制的海水淡化高压泵结构专用水润滑轴承试验台对海水淡化高压泵水润滑轴承启动瞬态轴心轨迹进行试验研究。从计算和试验结果的总体变化趋势可以得知,在启动刚开始液膜形成的不稳定阶段,轴颈在瞬态液膜力的作用下呈上升且偏向旋转方向一侧运动;在启动阶段的后期随着转速的不断增加,轴颈呈小幅度"涡动"。该文提出的计算模型具有一定的理论和工程应用价值,为进一步改进万吨级海水淡化高压泵系统的启动性能提供了一定的研究基础。
- 胡敬宁薛岩张德胜叶晓琰施卫东郎涛
- 关键词：有限元
- 海水淡化高压泵与能量回收一体机水润滑轴承-转子系统稳定性
- 2024年
- 为保障海水淡化高压泵与能量回收一体机的安全稳定运行,对轴颈倾斜时的水润滑转子系统的稳定性展开研究.基于流体动压润滑理论,采用差分法和微扰法,建立考虑四自由度的32动力系数模型,同时求解转子动力学方程,分析不同偏心距、倾斜角、载荷下轴承的动静特性和口环间隙水膜产生的流体动压润滑效应对转子稳定性的影响.求解转子系统特征方程,并通过特征值实部对转子的稳定性进行分析.研究结果表明:倾斜运动对转子稳定性影响较大,四自由度下偏心率和倾斜角的增大使得32个动特性系数有不同程度的增大,从而减小运行过程中转子涡动产生的位移量,同时具有更高的承载能力;口环间隙水膜的动压润滑效应对转子稳定性具有不可忽视的影响,可使得转子的位移响应减小为原来的1/3,达到稳定运行的时间缩短为原来的1/3;一体机转子的极限转速为40000~45000 r/min,当转速超过极限转速时,系统出现正实部的特征值,增大口环宽度和减小口环水膜间隙厚度可增大转子的极限转速.
- 潘文翊李岩张德胜敬睿胡敬宁叶晓琰
- 关键词：四自由度动静特性稳定性轴心轨迹
- 透平式能量回收一体机水润滑转子稳定性研究
- 2024年
- 为了保障膜法海水淡化系统中透平式能量回收一体机的稳定运行,对一体机水润滑转子的稳定性展开研究。基于流体动压滑动轴承理论,同时考虑水润滑轴承和口环间隙水膜的流体动压润滑效应,在MATLAB平台上利用有限差分法、扰动增量法求解雷诺方程,得到水润滑滑动轴承及口环的动力特性系数,并对水润滑转子系统的动力学特征方程进行求解,进而判别转子系统的稳定性,研究了临界状态下系统转速与质量的关系。结果表明:口环间隙水膜的承载力在转子稳定性分析中不可忽略,否则将产生较大误差;考虑口环产生的动压润滑效应后,滑动轴承处水膜压力约减小40%,系统动力特性系数增加,系统的临界转速相较仅考虑滑动轴承时提升了3 000 r/min,临界质量提升了8.4%;滑动轴承的主刚度系数与交叉阻尼系数受转速的影响明显高于口环处。研究结果为提高海水淡化一体机水润滑转子系统的可靠性提供了参考。
- 宁延强李岩张德胜叶晓琰丁竞飞
- 关键词：水润滑轴承转子稳定性动力特性系数
- 不同进水压力下水润滑轴承润滑特性试验研究被引量：5
- 2018年
- 针对海水淡化高压泵水润滑轴承-转子系统在运行过程中由于进水压力的改变而带来的安全、可靠和稳定性等问题,以轴心轨迹以及周向压力脉动为主要研究目标,对干、湿转子在不同进水压力下水润滑轴承轴心轨迹数值模拟,并通过前期设计研制的海水淡化高压泵用水润滑轴承试验台对干、湿转子在不同进水压力下水润滑轴承运行过程中轴心轨迹及周向压力脉动进行试验研究.从计算和试验结果的总体变化趋势可以得知,进水压力对干转子情况下液膜形成的影响较大,而湿转子由于转子系统阻尼因素影响,进水压力对轴心轨迹影响变小,但整体变化趋势与干转子变化趋势相近,对系统整体而言在进水压力为0.2 MPa时,系统运行较为稳定,文中为进一步提高万吨级海水淡化高压泵系统稳定运行提供了一定的研究基础.
- 郑建波叶晓琰胡敬宁佘旭南
- 关键词：轴心轨迹压力脉动
- 海水淡化高压泵水润滑轴承液膜压力分布被引量：7
- 2014年
- 针对海水淡化高压多级泵水润滑轴承的可靠性论证研究和探究其液膜动力传递机理,并分析液膜压力分布及其影响因素,文中采用有限差分法数值求解二维定常雷诺方程将方程离散化处理,并且采用超松弛迭代法求解离散的线性方程组以达到加速收敛的目的,通过Matlab编程求得海水淡化泵水润滑轴承沿周向的水膜压力先增后减并呈现出非线性,而沿轴向则呈抛物线分布,并通过对轴承宽径比和偏心率参数方案的选择对比,研究其影响水润滑轴承的压力分布,结果显示水膜压力随轴承宽径比和偏心率的增大而增大.验证结果表明前期设计的水润滑轴承,能够保证水润滑轴承所起的安全润滑和支撑作用.
- 胡敬宁薛岩张德胜叶晓琰谷任归汪靖
- 关键词：水润滑轴承有限差分法液膜
- 基于ANSYS-FATIGUE的曲轴疲劳寿命计算被引量：18
- 2011年
- 基于有限元通用软件ANSYS的疲劳寿命分析方法,运用ANSYS的FATIGUE模块,将有限元方法和疲劳寿命分析理论相结合,对往复泵曲轴进行三维参数化建模,并编制APDL命令流,建立疲劳分析文件对往复泵曲轴进行累积损伤系数计算,计算曲轴的疲劳寿命为26年.并对机组进行扩容10%、15%后,计算出曲轴的疲劳寿命分别为年18年和14.7年。
- 叶晓琰张军辉蒋小平丁亚娜
- 关键词：曲轴往复泵
- 半径间隙对水润滑轴承轴心轨迹的影响被引量：5
- 2019年
- 为了研究海水淡化高压泵水润滑轴承半径间隙对转子系统稳定性的影响,设计了3种不同半径间隙的水润滑轴承,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,对不同半径间隙时的干、湿转子轴心轨迹进行研究.结果表明:随着轴承半径间隙的增大,干转子的涡动中心明显向X,Y轴负方向漂移,而湿转子由于系统的阻尼增大涡动中心变化不明显;湿转子的涡动振幅明显大于干转子的;数值计算的结果与试验结果基本吻合,在轴承间隙较大时,干转子系统稳定性较差,半径间隙为0.1mm时,润滑效果最好.研究结果可为海水淡化高压泵水润滑轴承参数的优化设计提供必要的参考依据.
- 叶晓琰杨旭林胡敬宁耿浩涵
- 关键词：水润滑轴承轴心轨迹
- 基于补偿磁场作用的ALIP电磁泵磁流体大尺度涡流数值模拟研究
- 本文基于三维圆柱式线性感应电磁泵(ALIP)磁流耦合简化数值模型,对流道内磁流体进行流动仿真计算,通过在涡流区加载补偿磁场实现主动调控数值模拟研究。采取定义流道外壁面加载的表面电流密度沿周向分布的不均程度的方法,激发产生...
- 程仁浩薛佩东赵睿杰张德胜叶晓琰
- 关键词：磁流体
- 万吨级海水淡化高压泵水力部件优化设计被引量：2
- 2021年
- 为了研制高效区宽广的海水淡化高压泵,采用一种轴向吸入节段式的总体结构形式,分别设计了3组叶轮和导叶结构,组合成9种方案进行水力模型的筛选.在ANSYS CFX中对该9种方案进行数值计算,优选一组最佳水力模型加工实体泵进行外特性试验.试验结果表明:该实体模型泵高效区宽广,各工况性能均满足设计要求,数值计算和试验的扬程、效率的误差在额定工况点分别为2.52%和2.96%,均在工程允许范围内,验证了数值计算的正确性.对叶轮出口、导叶进口处流场的匹配衔接进行研究发现,增大导叶进口喉部面积,最高效率点将向大流量处偏移.对优选方案内部流动进行分析发现,高压泵在小流量工况下运行不稳定,导叶内出现较多的旋涡结构,造成较大的能量损失,但随着流量逐渐增大,旋涡有所减少,高压泵运行趋于稳定,因此高压泵应避免在小流量工况下运行.研究结果可为高压泵的优化设计提供一定的参考.
- 汪雨露李伟胡敬宁胡敬宁耿浩涵叶晓琰
- 关键词：数值模拟
