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新型柔性坝箔片端面气膜密封变形协调分析及性能智能优化
1
作者
李雨诗
陈源
+3 位作者
李运堂
彭旭东
王冰清
李孝禄
《化工学报》
北大核心
2025年第1期324-334,共11页
提出了一种具有柔性密封坝的新型箔片端面气膜密封结构,基于气体润滑和弹性力学相关理论建立新型柔性坝箔片端面气膜密封气弹耦合润滑理论模型,分析密封端面气膜压力和变形分布规律,探究密封运行机理,研究工况参数、端面结构参数对密封...
提出了一种具有柔性密封坝的新型箔片端面气膜密封结构,基于气体润滑和弹性力学相关理论建立新型柔性坝箔片端面气膜密封气弹耦合润滑理论模型,分析密封端面气膜压力和变形分布规律,探究密封运行机理,研究工况参数、端面结构参数对密封性能的影响,采用拉丁超立方抽样法对关键影响因子随机取样,构建MLP神经网络-遗传算法优化模型,获得了满足目标函数的参数优化范围。结果表明:新型柔性坝箔片端面气膜密封可通过密封坝的变形协调作用进一步提高自适应运行能力;柔性密封坝各扇形平箔片之间间隙会使密封泄漏有一定增大,但因间隙形成的流体动压效应有利于密封端面开启;MLP神经网络-遗传算法优化模型可以准确预测密封性能并有效提高多参数多目标条件下的优化精度和效率。
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关键词
柔性
密封
坝
箔片端面气膜密封
变形协调
力学性能
优化设计
数值分析
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职称材料
高速箔片端面气膜密封热质传递规律研究
2
作者
邹银荣
陈源
+4 位作者
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
章聪
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期81-90,共10页
为探究高参数弹性箔片端面气膜密封热性能并开展结构优化设计,基于流体仿真分析软件,建立箔片端面气膜密封热性能分析模型,考虑空气介质实际气体效应影响,研究密封端面气体流动和传热特性,分析不同工况和结构参数对密封端面各流体、固...
为探究高参数弹性箔片端面气膜密封热性能并开展结构优化设计,基于流体仿真分析软件,建立箔片端面气膜密封热性能分析模型,考虑空气介质实际气体效应影响,研究密封端面气体流动和传热特性,分析不同工况和结构参数对密封端面各流体、固体域最高温度和平均温度的影响。结果表明:箔片端面气膜密封热量主要集中分布在平箔片和密封坝上;随着转速的上升或入口压力、最小气膜厚度的减小,密封环组件各流体和固体域平均和最高温度增大;各流体和固体域平均和最高温度随楔形高度和节距比的增大而减小。
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关键词
高速工况
箔片端面气膜密封
传热特性
结构优化
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职称材料
三自由度微扰下箔片端面气膜密封动态特性分析
被引量：
5
3
作者
王庆港
陈源
+4 位作者
彭旭东
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第15期1828-1840,共13页
提出一种新型箔片端面气膜密封方式,基于气体润滑与弹性力学理论,应用小扰动法建立箔片端面气膜密封的微扰膜压控制方程。对比分析了不同箔片变形力学模型下的动态特性系数变化规律,探究了不同工况及结构参数对气膜动态特性的影响规律,...
提出一种新型箔片端面气膜密封方式,基于气体润滑与弹性力学理论,应用小扰动法建立箔片端面气膜密封的微扰膜压控制方程。对比分析了不同箔片变形力学模型下的动态特性系数变化规律,探究了不同工况及结构参数对气膜动态特性的影响规律,以最大动态主刚度和阻尼作为综合优化目标,确定了结构参数的优选范围。结果表明:随着激振频率、转轴转速的提高,气膜动态主刚度与动态主阻尼的动态互补变化,抑制了润滑膜厚的激变,同时作为气膜不稳定诱因的动态交叉系数的变化放缓,降低了因工况突变引起气膜振荡、失稳的风险;此外,介质压力的增大能够显著提升密封维稳、抗振性能。当楔形高度取5~8μm,节距比取0.2~0.4,箔坝比取0.5~1.1,箔片数取4~6,箔片结构阻尼取5×10^(7)~8×10^(7)Pa·s/m时,箔片端面气膜密封综合动态抗扰性能较优。
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关键词
箔片端面气膜密封
小扰动法
动态特性
参数优化
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职称材料
题名
新型柔性坝箔片端面气膜密封变形协调分析及性能智能优化
1
作者
李雨诗
陈源
李运堂
彭旭东
王冰清
李孝禄
机构
中国计量大学机电工程学院
浙江工业大学机械工程学院
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第1期324-334,共11页
基金
浙江省自然科学基金重点项目(LZ23E050002)
国家自然科学基金青年基金项目(51905513,52475544)
浙江省属高校基本科研业务费专项资金项目(2021YW07)。
文摘
提出了一种具有柔性密封坝的新型箔片端面气膜密封结构,基于气体润滑和弹性力学相关理论建立新型柔性坝箔片端面气膜密封气弹耦合润滑理论模型,分析密封端面气膜压力和变形分布规律,探究密封运行机理,研究工况参数、端面结构参数对密封性能的影响,采用拉丁超立方抽样法对关键影响因子随机取样,构建MLP神经网络-遗传算法优化模型,获得了满足目标函数的参数优化范围。结果表明:新型柔性坝箔片端面气膜密封可通过密封坝的变形协调作用进一步提高自适应运行能力;柔性密封坝各扇形平箔片之间间隙会使密封泄漏有一定增大,但因间隙形成的流体动压效应有利于密封端面开启;MLP神经网络-遗传算法优化模型可以准确预测密封性能并有效提高多参数多目标条件下的优化精度和效率。
关键词
柔性
密封
坝
箔片端面气膜密封
变形协调
力学性能
优化设计
数值分析
Keywords
flexible seal dam
compliant foil face gas seal
deformation coordination
mechanical properties
optimal design
numerical analysis
分类号
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
高速箔片端面气膜密封热质传递规律研究
2
作者
邹银荣
陈源
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
章聪
机构
中国计量大学机电工程学院
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期81-90,共10页
基金
浙江省自然科学基金重点项目(LZ23E050002)
国家自然科学基金青年基金项目(51905513,52005470)
浙江省属高校基本科研业务费专项(2021YW07)。
文摘
为探究高参数弹性箔片端面气膜密封热性能并开展结构优化设计,基于流体仿真分析软件,建立箔片端面气膜密封热性能分析模型,考虑空气介质实际气体效应影响,研究密封端面气体流动和传热特性,分析不同工况和结构参数对密封端面各流体、固体域最高温度和平均温度的影响。结果表明:箔片端面气膜密封热量主要集中分布在平箔片和密封坝上;随着转速的上升或入口压力、最小气膜厚度的减小,密封环组件各流体和固体域平均和最高温度增大;各流体和固体域平均和最高温度随楔形高度和节距比的增大而减小。
关键词
高速工况
箔片端面气膜密封
传热特性
结构优化
Keywords
high-speed conditions
foil face gas film seal
heat transfer characteristics
structural optimization
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
三自由度微扰下箔片端面气膜密封动态特性分析
被引量：
5
3
作者
王庆港
陈源
彭旭东
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
机构
中国计量大学机电工程学院
浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室
浙江工业大学机械工程学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第15期1828-1840,共13页
基金
国家自然科学基金(51905513,52005470)
浙江省高校基本科研业务费专项资金(2021YW77)
浙江省博士后科学基金(ZJ2020084)。
文摘
提出一种新型箔片端面气膜密封方式,基于气体润滑与弹性力学理论,应用小扰动法建立箔片端面气膜密封的微扰膜压控制方程。对比分析了不同箔片变形力学模型下的动态特性系数变化规律,探究了不同工况及结构参数对气膜动态特性的影响规律,以最大动态主刚度和阻尼作为综合优化目标,确定了结构参数的优选范围。结果表明:随着激振频率、转轴转速的提高,气膜动态主刚度与动态主阻尼的动态互补变化,抑制了润滑膜厚的激变,同时作为气膜不稳定诱因的动态交叉系数的变化放缓,降低了因工况突变引起气膜振荡、失稳的风险;此外,介质压力的增大能够显著提升密封维稳、抗振性能。当楔形高度取5~8μm,节距比取0.2~0.4,箔坝比取0.5~1.1,箔片数取4~6,箔片结构阻尼取5×10^(7)~8×10^(7)Pa·s/m时,箔片端面气膜密封综合动态抗扰性能较优。
关键词
箔片端面气膜密封
小扰动法
动态特性
参数优化
Keywords
compliant foil face gas seal
small perturbation method
dynamic characteristic
parameter optimization
分类号
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型柔性坝箔片端面气膜密封变形协调分析及性能智能优化
李雨诗
陈源
李运堂
彭旭东
王冰清
李孝禄
《化工学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
高速箔片端面气膜密封热质传递规律研究
邹银荣
陈源
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
章聪
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
三自由度微扰下箔片端面气膜密封动态特性分析
王庆港
陈源
彭旭东
李运堂
李孝禄
王冰清
金杰
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
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