国家自然科学基金(50875045)
- 作品数：11 被引量：87H指数：6
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- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程理学更多>>
- 基于特征值分析的摩擦转子热稳定性研究被引量：4
- 2010年
- 针对摩擦转子系统动力特性问题,建立一种热弯曲/振动耦合分析模型。耦合方程中既包含了热弯曲对转子振动的影响,也包括了振动对热弯曲的影响。在频域内应用特征值分析法,研究了摩擦转子的热稳定性。分析了某发电机转子升速过程中热特征值随转速的变化趋势,研究了碰摩刚度对热特征值和热弯曲旋转周期的影响。研究表明,临界转速之前,摩擦引起的热弯曲出现发散状态,碰摩热特征值实部随碰摩刚度升高而升高。临界转速之后,轻微摩擦引起的热弯曲是稳定的,但是当摩擦恶化到一定程度后,由此引起的热弯曲也是不稳定的。随着刚度的增加,热弯曲波动周期减小。
- 田永伟杨建刚
- 关键词：特征值旋转机械
- 可倾气封与固定气封性能试验比较分析
- 2012年
- 提出一种新型可倾气封。与传统固定式气封相比,可倾气封块在气流力作用下可以绕支点作自适应摆动,当气封块达到平衡位置时,切向激振力减小,从而提高稳定性。试验采用不平衡同频激励法测定可倾气封的动力特性,研究和比较了可倾气封和传统固定式气封的动静态性能。试验结果表明,两种气封泄漏量相当,可倾气封内产生的切向气流力比固定气封小。低压比下两种气封动力特性系数相近,随着压比的增大,动力特性系数差异逐渐增大。以气流力对气缸的做功量大小为综合评判依据,发现可倾气封做功量明显小于固定气封,压比越大,做功量差异也越大,可倾气封的稳定性较高。对于大型旋转机械而言,气封进出口压比很大,两种气封动力特性的差异将会更大。
- 曹浩杨建刚张万福郭瑞
- 关键词：旋转机械动力特性振动
- 基于局部微分求积-拉格朗日法的滑动轴承动力特性求解模型被引量：8
- 2011年
- 以拉格朗日(Lagrange)多项式作为微分求积(the differential quadrature method,DQ)方法的基函数,建立了基于局部DQ-Lagrange方法的滑动轴承动力特性求解模型。并在此研究基础上,提出了将静态压力及扰动压力同步直接求解的方法。分析了节点密度、支持域大小、边界条件等对求解的影响。结果表明:多点的支持域模型求解精度高,相当于高阶有限差分法,但插值节点较多时,DQ-Lagrange方法易出现高阶插值引起数值振荡现象;半Sommerfeld条件与Reynolds边界条件对滑动轴承最大压力及载荷求解影响较小,对动力特性系数影响较大,Reynolds条件求出的动力特性系数普遍大于半Sommerfeld条件。
- 孙丹杨建刚郭瑞
- 关键词：微分求积法滑动轴承REYNOLDS方程动力特性系数
- 基于不平衡同频激励的密封动力特性系数识别被引量：5
- 2011年
- 针对传统频域识别密封动力特性系数方法存在的问题,提出利用转子不平衡实现同频激励,在2组不平衡状态下构建4个独立方程,建立密封动力特性系数识别模型。在密封试验台上研究了转子不平衡、转速、进出口压比等因素对密封动力特性系数的影响。试验结果表明动力特性系数中直接项系数相近,交叉项大小相同,符号相反。随着进出口压比和转速的增大,8个密封动力特性系数都增大,直接刚度项增大幅度较交叉刚度项更为明显,直接阻尼项增大幅度与交叉阻尼项接近。同时发现相对振动大小对动力特性系数影响并不大。对影响动力特性系数识别精度的因素进行了分析,提出了试验转速、不平衡工况的合理选择方法。
- 曹浩杨建刚张万福郭瑞
- 关键词：旋转机械密封动力特性系数振动
- 密封动力特性系数试验识别方法及影响因素分析被引量：13
- 2011年
- 引入转子动力学双平面平衡理论,将多级密封内的分布气流力等效到气缸两个端面上,建立多级密封动力特性系数识别模型。该模型考虑气缸平动和偏摆混合运动情况,并通过共振的方法放大气流力影响,从而提高识别精度。构建密封动力特性试验台,研究进出口压比、转速、偏心、间隙等因素对密封动力特性系数的影响。试验结果表明,8个刚度阻尼系数随着进出口压比增大有明显增大,且垂直和水平方向存在耦合效应。随转速增大,交叉耦合刚度系数和直接阻尼系数随转速变大趋势明显,而直接刚度系数和交叉阻尼系数变化不很明显。偏心状态下的交叉耦合刚度系数比同心状态下变大,而直接阻尼系数则减小,说明转子在偏心状态下比同心状态下更容易失稳。随密封平均间隙变小,8个动力特性系数绝对值增大。
- 曹浩杨建刚郭瑞孙丹张万福
- 关键词：密封动力特性系数振动
- 密封间隙内气体流动对气缸动力特性影响的试验研究
- 2010年
- 在密封试验台上进行了密封泄漏率与密封间隙内气体流动对气缸动力特性影响的试验,并开发了气缸频响函数测试系统.通过测试气缸脉冲激励下的振动响应,求出了不同转速、不同进气压力下的气缸传递函数,分析了充气前后气缸共振频率的变化,并应用对数衰减率法评估了系统阻尼特性.结果表明:充气前后气缸的共振频率变化很小,但会对系统阻尼造成较大影响;随着进气压力的提高,系统阻尼系数增大;随着转速的加快,系统阻尼系数减小.
- 孙健孙丹杨建刚曹浩
- 关键词：气缸气体流动振动气流激振阻尼特性
- 偏心密封内切向气流力及其对稳定性影响的理论与试验研究被引量：17
- 2011年
- 建立气缸—密封系统动力学分析模型,提出一种新的密封内气流力及刚度系数识别方法。应用双控制体模型对偏心密封腔内压力分布及切向气流力产生机理进行分析。理论研究表明各密封腔内压力近似呈正弦分布,压力高点沿轴向偏离最小间隙处的角度不断增大。随密封交叉刚度的增大,系统稳定性降低,当其超出一定范围时会导致系统失稳。试验研究转速、进气压力、偏心、密封间隙等因素对气流力的影响。试验发现在垂直于转子偏心方向上会产生一个较大的切向气流力,并且切向与径向气流力的差值随转速升高逐渐增大。随进气压力升高、密封间隙的减小,切向和径向气流力都增大,并且切向气流力较径向气流力增长幅度更为明显。在切向气流力的作用下气缸对数衰减率随转速升高逐渐下降,系统稳定性降低。
- 张万福杨建刚曹浩郭瑞孙丹
- 关键词：气流激振密封刚度系数
- 基于局部DQ-RBF不可压缩N-S方程的数值求解被引量：1
- 2011年
- 以RBF作为DQ方法的基函数,将迎风机制引入DQ-RBF中,建立了二维不可压缩黏性N-S方程数值求解模型,采用Levenberg-Marquardt算法求解非线性方程组。求解时分析了形状参数对求解精度的影响,改进了边界速度的处理方法。对平板Couette流及有限宽台阶绕流流动问题进行了数值求解。比较了本文方法和FLU-ENT软件计算结果,指出该方法可以用于求解不可压缩N-S方程。
- 孙丹杨建刚
- 关键词：径向基函数NAVIER-STOKES方程
- 密封气流力试验识别方法及影响因素研究被引量：10
- 2011年
- 针对在气缸偏摆状态下的气流力识别问题,引入转子动力学双平面平衡理论,将多级密封内的气流力等效到两个端面上,建立多级密封气流力等效试验识别模型。通过气缸共振的方法放大气流力影响,提高识别精度。通过更换不同刚度的弹簧来实现多转速下的试验。在密封试验台上开展了进气压力、振动、转速等因素对气流力的影响。试验结果表明,随着进气压力增加,气流力增大,两者间近似为线性关系。升速过程中气流力的变化主要还是由于振动变化所引起。随着振动的增加,气流力增大。气流力所作功量与气流力和振动之间的相位角差关系较大。相位差为90°时,作功量最大。
- 孙丹杨建刚曹浩张万福郭瑞
- 关键词：旋转机械密封振动
- 径向环形汽封流动特性研究被引量：8
- 2012年
- 提出一种新型径向环形汽封,对其结构及密封原理进行分析。与传统梳齿汽封相比,在结构上增加4个90°转弯,将流体泄漏方向由轴向改为径向。增大密封内流体流动阻力,减小了气流激振力。建立普通梳齿汽封和径向环形汽封三维数值计算模型。计算结果表明,同一密封间隙下径向环形汽封泄漏系数比普通轴向梳齿汽封低20%左右。转速对2种汽封径向气流力影响较小,而对切向气流力影响较大。随转速升高,切向气流力不断增大,系统稳定性降低。同一偏心情况下,径向环形汽封径向气流力约比轴向梳齿汽封大1～3倍,切向气流力约比轴向梳齿汽封小70%～75%,且这一比例随转速升高越来越大。
- 张万福杨建刚曹浩郭瑞孙丹
- 关键词：汽封径向计算流体力学
