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液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘低周疲劳寿命可靠性研究
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作者 王珏 窦唯 +2 位作者 金志磊 姜绪强 李东 《推进技术》 北大核心 2025年第5期278-286,共9页
涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采... 涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采用拉丁超立方抽样方法,以转速、密度及弹性模量为随机输入变量,建立最大应力和最大应变的Kriging代理模型。通过大样本抽样,得到了音叉式整体叶盘的低周疲劳寿命概率分布,进而得出其疲劳寿命可靠度曲线。结果表明:整体叶盘的低周疲劳寿命呈右偏态分布,近似威布尔分布。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 音叉式整体叶盘 低周疲劳寿命 KRIGING模型 可靠度
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液体火箭发动机涡轮泵振动问题研究现状及展望
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作者 王珏 窦唯 +1 位作者 杜家磊 金志磊 《推进技术》 北大核心 2025年第4期14-29,共16页
涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结... 涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结构激振方面,重点探讨了转子不平衡、动静碰摩、轴系松动及内摩擦等典型问题,在流体激振方面,深入分析了动静干涉流体激振、喘振、空化等;在耦合振动方面,主要讨论了密封-转子耦合、涡轮颤振等多物理场耦合问题。针对大推力可重复使用发动机的研制,指出需要在振动引起的涡轮泵关键构件动应力与疲劳寿命关系,涡轮泵大幅偏离设计工况引起的流体激振问题,多因素耦合建模分析和振动的主动控制三方面加强涡轮泵振动问题研究,以适应发动机大范围变工况、高可靠和长寿命工作要求。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 涡轮泵 结构激振 流体激振 耦合振动 综述
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液氧/甲烷同轴双离心喷嘴非定常燃烧特性研究
3
作者 孔维鹏 郑孟伟 +1 位作者 宫绍天 王晓丽 《推进技术》 北大核心 2025年第6期159-165,共7页
为研究液氧/甲烷同轴双离心喷嘴在超临界富燃条件下的动态燃烧特性,对单喷嘴燃烧室的燃烧流场进行了非定常数值模拟。采用真实流体状态方程模拟超临界条件下推进剂的物性参数,湍流模型采用了应力混合涡模拟(Stress-Blended Eddy Simulat... 为研究液氧/甲烷同轴双离心喷嘴在超临界富燃条件下的动态燃烧特性,对单喷嘴燃烧室的燃烧流场进行了非定常数值模拟。采用真实流体状态方程模拟超临界条件下推进剂的物性参数,湍流模型采用了应力混合涡模拟(Stress-Blended Eddy Simulation,SBES),化学反应采用了考虑5种组分的两步总包反应模型。仿真结果表明:SBES模型可以较好地捕捉液氧/甲烷同轴双离心喷嘴的动态火焰特性。氧喷嘴出口锐边处的回流效应对火焰稳定起到重要作用。通过对监测点压力进行功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)分析,识别出喷嘴振荡燃烧主要频率为8 125 Hz,次要频率为3 196 Hz。喷嘴振荡燃烧主要频率与氧喷嘴声学频率有关,而次要频率与氧喷嘴和甲烷喷嘴剪切层的涡脱落过程有关。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 液氧/甲烷 同轴双离心喷嘴 燃烧稳定性 应力混合涡模拟 数值模拟
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超高速双跨转子联结结构设计及固有特性研究
4
作者 李洋威 董丽双 +1 位作者 何伟锋 范远航 《推进技术》 北大核心 2025年第10期304-316,共13页
传统转子动力学设计分析方法常忽略花键联结、联轴器联结等结构特性对双跨转子系统临界转速的影响,导致双跨转子临界转速的影响规律不清。为研究通过联轴器联结后的双跨转子系统的动力学特性,建立了基于薄层单元法等效联结的双跨转子系... 传统转子动力学设计分析方法常忽略花键联结、联轴器联结等结构特性对双跨转子系统临界转速的影响,导致双跨转子临界转速的影响规律不清。为研究通过联轴器联结后的双跨转子系统的动力学特性,建立了基于薄层单元法等效联结的双跨转子系统非线性动力学模型。考虑联轴器及花键结构的刚度损失,以某双跨转子系统为对象,详细分析了花键结构状态、联轴器质量刚度、轴承支撑刚度及跨距等参数与系统临界转速的关系。结果表明:一体式绑定接触算法使计算结果明显偏高,采用轴头螺栓定位预紧可显著提升系统的临界转速;减小试验转子花键基准直径a,悬臂长度c,联轴器质量m,增大联轴器刚度、轴头螺栓预紧力F0,工作转矩T,以及将联轴器附加质量远离薄弱环节试验转子轴头、增大薄弱转子端轴承支撑刚度、优化试验转子跨距,均可实现提升系统一阶临界转速。研究结果揭示了双跨转子耦合系统临界转速的规律特性。 展开更多
关键词 低温轴承 转子动力学 双跨转子 花键联结 薄层单元 临界转速 柔性联轴器
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富氧火炬式电点火器出口火焰稳定性研究
5
作者 杨进慧 王希杰 +1 位作者 徐世洋 王晓丽 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3368-3373,共6页
富氧火炬式电点火器在低压、宽工况及推进剂入口温度大幅变化等极限工况下存在燃气温度偏低、不均匀及出口流速过快等火焰不稳定性现象。基于此,采用试验仿真方法研究了富氧火炬式电点火器缩进、扩口、扩口凹腔3种火焰稳定结构对出口火... 富氧火炬式电点火器在低压、宽工况及推进剂入口温度大幅变化等极限工况下存在燃气温度偏低、不均匀及出口流速过快等火焰不稳定性现象。基于此,采用试验仿真方法研究了富氧火炬式电点火器缩进、扩口、扩口凹腔3种火焰稳定结构对出口火焰稳定性的影响。扩口凹腔结构将中心燃气向壁面引流,降低掺混区内流速延长燃气停留时间,并在凹腔结构内形成回流区促进补燃。极限工况下,相较于缩进结构,扩口凹腔结构火焰出口中心燃气温度下限由1 000 K提升至1 200 K,与设计工况温度差由高于100 K降至50 K以内,出口马赫数由1.4降至声速,有效提升了点火器的出口火焰稳定性。 展开更多
关键词 点火器 极限工况 火焰稳定 缩进 扩口 扩口凹腔
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多联卡箍等效动力学建模方法及试验验证
6
作者 张博泓 柳恺骋 +1 位作者 郑孟伟 刘玉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期281-289,共9页
针对液体火箭发动机小直径管路系统中的多联卡箍,将其离散为多个一端共节点的广义空间弹簧单元,另一端分别连接至由Timoshenko梁单元建立的各管路上的节点。以多联卡箍静刚度试验结果为初值,通过基于特征振型的刚度参数修正方法对多联... 针对液体火箭发动机小直径管路系统中的多联卡箍,将其离散为多个一端共节点的广义空间弹簧单元,另一端分别连接至由Timoshenko梁单元建立的各管路上的节点。以多联卡箍静刚度试验结果为初值,通过基于特征振型的刚度参数修正方法对多联卡箍等效模型中广义空间弹簧单元的各向刚度参数进行修正,从而建立了典型多联卡箍的等效动力学模型。最后,通过模态试验测量了发动机中典型管系的模态频率,同时分别建立了管系等效动力学模型和实体动力学模型并进行了模态仿真。结果表明,在1000 Hz内,试验测量频率与等效模型计算频率的平均偏差为1.46%,大幅低于与实体模型间10.27%的平均偏差。结果验证了多联卡箍等效建模方法的有效性及所建立等效动力学模型的准确性。 展开更多
关键词 多联卡箍 等效模型 模型修正 小直径管路 空间弹簧
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复杂结构低温涡轮泵预冷特性集总参数仿真研究
7
作者 秦毅 李耀阳 +2 位作者 李卓伦 刘刚毅 王磊 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第11期177-186,共10页
为实现火箭发动机低温涡轮泵预冷特性与规律的定量预测,解决AMESim软件无法准确预测预冷两相传热的技术挑战,开展了液氧涡轮泵预冷的集总参数仿真研究。首先,采用热容等效方法将涡轮泵复杂结构简化为环状管流模型,实现了涡轮泵壳与芯体... 为实现火箭发动机低温涡轮泵预冷特性与规律的定量预测,解决AMESim软件无法准确预测预冷两相传热的技术挑战,开展了液氧涡轮泵预冷的集总参数仿真研究。首先,采用热容等效方法将涡轮泵复杂结构简化为环状管流模型,实现了涡轮泵壳与芯体同步预冷求解;然后,将低温预冷两相流型判定与沸腾传热模型植入AMESim软件,建立了涡轮泵预冷多节点集总参数预测模型;最后,采用该预冷模型对复杂液氧涡轮泵预冷规律开展了变工况预示。结果表明:所建立低温预冷集总参数模型在预测预冷耗时时最大误差小于6.0%;液氧涡轮泵芯体预冷时间为壳体耗时的3.7%,因此泵壳预冷耗时决定了涡轮泵整体预冷进程;提高入口压力有利于强化流体与结构体间的传热速率,实现快速预冷,但会增加预冷过程液体消耗量。所建立的AMESim预冷模型为研究火箭低温发动机规律提供了一种新的方法选择。 展开更多
关键词 涡轮泵 低温预冷 集总参数仿真 沸腾传热
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空间大型末端执行器柔性绳索捕获动力学研究 被引量:6
8
作者 荣吉利 辛鹏飞 +2 位作者 诸葛迅 杨永泰 项大林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1730-1737,共8页
针对绳索式末端执行器缠绕及捕获卫星过程中的动力学问题,采用绝对节点坐标方法描述横观各向同性柔性绳索的缠绕运动,及卡尔丹角描述刚体卫星的姿态运动,并引入绳索与目标间的非线性动力学模型,建立包含末端执行器固定环和旋转环、绳索... 针对绳索式末端执行器缠绕及捕获卫星过程中的动力学问题,采用绝对节点坐标方法描述横观各向同性柔性绳索的缠绕运动,及卡尔丹角描述刚体卫星的姿态运动,并引入绳索与目标间的非线性动力学模型,建立包含末端执行器固定环和旋转环、绳索及被捕获卫星抓杆在内的刚柔耦合动力学模型。结合广义α法以及工程上常用的Scaling技术,利用Matlab开发了计算程序,实现动力学方程的高效精确数值求解。计算结果表明:此模型能较好地模拟柔性绳索缠绕及捕获卫星的过程,同时给出捕获过程中卫星姿态的变化及绳索的运动和受力情况,为实际工程中捕获机构的设计和试验提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 航空 航天科学技术基础学科 捕获动力学 柔性绳索 卫星姿态 刚柔耦合 绝对节点坐标方法
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高速转子-轴承系统的复杂动力学行为研究 被引量:4
9
作者 张楠 窦唯 吴乃军 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第6期62-64,共3页
在高速旋转机械的故障诊断研究中,实际转子系统具有复杂的非线性动力学特性,为此,基于非线性转子动力学理论建立高速泵转子系统动力学有限元模型,研究了非线性油膜力作用下的轴承阻尼和刚度确定方法,分析了陀螺力矩和滑动轴承油膜力作... 在高速旋转机械的故障诊断研究中,实际转子系统具有复杂的非线性动力学特性,为此,基于非线性转子动力学理论建立高速泵转子系统动力学有限元模型,研究了非线性油膜力作用下的轴承阻尼和刚度确定方法,分析了陀螺力矩和滑动轴承油膜力作用等因素对转子系统动力学特性的影响,研究了转速、偏心距和轴段直径等因素对转子系统不平衡响应的影响,为工程实际应用中的转子轴承系统的优化设计、故障诊断、振动控制等提供了理论依据。 展开更多
关键词 转子-轴承系统 动力学特性 仿真
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液体火箭发动机氢涡轮泵转子动力学特性研究 被引量:3
10
作者 窦唯 叶志明 闫宇龙 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第4期17-21,共5页
以运行在二阶临界转速以上的某低温氢涡轮泵柔性转子为研究对象,基于有限元法,通过建立的转子系统的动力学模型,对结构过盈配合与压紧力矩两个因素对轴系刚度的影响进行仿真研究,给出轴系弹性模量的等效方法,计算出转子系统临界转速,最... 以运行在二阶临界转速以上的某低温氢涡轮泵柔性转子为研究对象,基于有限元法,通过建立的转子系统的动力学模型,对结构过盈配合与压紧力矩两个因素对轴系刚度的影响进行仿真研究,给出轴系弹性模量的等效方法,计算出转子系统临界转速,最终通过试验验证了该方法的有效性及实用性,所研究内容为涡轮泵转子系统的动力学特性研究及结构优化设计提供依据。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 氢涡轮泵 转子动特性
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液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统动力稳定性研究 被引量:7
11
作者 窦唯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1557-1568,共12页
针对低温液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统开展了动力学稳定性研究。采用有限元法建立了涡轮泵转子密封系统的动力学模型,研究了安装偏心对转子密封系统稳定性的影响,给出了失稳转速随安装偏心的变化规律,研究了当量密封间隙对涡轮... 针对低温液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统开展了动力学稳定性研究。采用有限元法建立了涡轮泵转子密封系统的动力学模型,研究了安装偏心对转子密封系统稳定性的影响,给出了失稳转速随安装偏心的变化规律,研究了当量密封间隙对涡轮泵转子系统稳定性的影响,分析了当量密封间隙对失稳转速的影响,最后开展了冷吹试验和热试试验研究,为液体火箭发动机涡轮泵转子系统结构设计、诊断与维护提供理论依据。 展开更多
关键词 液体火箭发动机涡轮泵 转子 密封 稳定性
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低温推进剂输送管路热动力排气系统研究 被引量:1
12
作者 戈庆明 于新宇 +1 位作者 郑孟伟 吴宏雨 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第3期82-85,共4页
为了实现低温推进剂的长期在轨贮存,保证推进剂从贮箱到发动机的液态供应,拟采用热动力排气系统(Thermodynamic Vent System,TVS)来实现推进剂的热管理。以单位长度液氧管路为例,阐述了热动力排气系统的原理,进行热动力排气系统孔板及TV... 为了实现低温推进剂的长期在轨贮存,保证推进剂从贮箱到发动机的液态供应,拟采用热动力排气系统(Thermodynamic Vent System,TVS)来实现推进剂的热管理。以单位长度液氧管路为例,阐述了热动力排气系统的原理,进行热动力排气系统孔板及TVS管路设计、在轨贮存时间计算、TVS管路排放量计算以及排放量影响因素分析。 展开更多
关键词 低温推进剂 长期在轨贮存 热动力排气系统 排放量
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膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性研究 被引量:1
13
作者 李锦江 吴瑾清 +2 位作者 孙慧娟 崔荣军 张楠 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期86-91,共6页
为满足长时间在轨低温上面级对发动机低入口压力起动的需求,对膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性进行了仿真和试验研究,建立了较为准确的起动特性仿真模型,完成了地面环境和高空模拟环境氢入口低箱压起动试验。结果表明,氢入口压力越低... 为满足长时间在轨低温上面级对发动机低入口压力起动的需求,对膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性进行了仿真和试验研究,建立了较为准确的起动特性仿真模型,完成了地面环境和高空模拟环境氢入口低箱压起动试验。结果表明,氢入口压力越低,发动机起动加速性越慢,两者呈类似双曲线关系;降低喷管出口背压有利于发动机起动,氢入口压力越低,背压对起动加速性的影响越大。 展开更多
关键词 膨胀循环发动机 低箱压 起动特性 AMESIM
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粉末近净成形在航天发动机领域的应用 被引量:1
14
作者 徐磊 陈晓 +2 位作者 田晓生 卢正冠 吴杰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期32-43,共12页
粉末近净成形(Powder metallurgy near net shaping,PM-NNS)技术能够制备出具有优异综合力学性能的粉末合金复杂部件。介绍了粉末热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)近净成形技术原理及优势,综述了近年来国内外粉末近净成形在航天发... 粉末近净成形(Powder metallurgy near net shaping,PM-NNS)技术能够制备出具有优异综合力学性能的粉末合金复杂部件。介绍了粉末热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)近净成形技术原理及优势,综述了近年来国内外粉末近净成形在航天发动机领域的研究现状,从工艺路线和构件研制两方面展开,简述了构件制备过程的影响因素及缺陷控制,结合中国科学院金属研究所粉末近净成形技术在航天发动机领域的研究及应用情况,总结了粉末近净成形技术当前存在的主要问题及发展方向,以期进一步拓宽该技术的应用范围。 展开更多
关键词 近净成形 热等静压 航天发动机 热诱导孔洞 原始颗粒边界
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诱导轮对高速液氧泵空化流场影响研究 被引量:1
15
作者 窦唯 蒋文山 +2 位作者 李超群 高永新 姚程 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期280-286,共7页
高抗空化诱导轮可以改善液氧泵的空化特性,提高大推力火箭的可靠性。基于计算流体力学方法,建立了高速液氧泵的流动仿真模型,通过三组试验工况验证了模型准确性,研究了诱导轮叶片数对液氧泵性能和空化特性的影响。结果表明:使用诱导轮... 高抗空化诱导轮可以改善液氧泵的空化特性,提高大推力火箭的可靠性。基于计算流体力学方法,建立了高速液氧泵的流动仿真模型,通过三组试验工况验证了模型准确性,研究了诱导轮叶片数对液氧泵性能和空化特性的影响。结果表明:使用诱导轮可以减小离心轮空化面积,代偿离心轮的汽蚀,提高液氧泵扬程;在入口流量和出口压力不变的条件下,增加诱导轮叶片数,液氧泵的效率增加,扬程降低,离心轮空化面积增加,诱导轮代偿离心轮汽蚀能力削弱。综合考虑液氧泵性能参数和空化特性,三叶片诱导轮能够满足大推力液体火箭的高可靠性要求。 展开更多
关键词 高速液氧泵 诱导轮 空化特性 数值模拟
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膨胀循环氢氧发动机火炬点火系统方案研究
16
作者 李锦江 刘恒 +2 位作者 刘登丰 褚宝鑫 张楠 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第3期38-44,共7页
针对膨胀循环氢氧发动机多次点火需求,开展了火炬式电点火系统方案论证和仿真研究,明确了较为合理的低压火炬式电点火系统方案,并完成整机级试验验证。结果表明,氢主阀打开瞬间点火室混合比波动较大,可能造成结构烧蚀;从氢涡轮前引气氢... 针对膨胀循环氢氧发动机多次点火需求,开展了火炬式电点火系统方案论证和仿真研究,明确了较为合理的低压火炬式电点火系统方案,并完成整机级试验验证。结果表明,氢主阀打开瞬间点火室混合比波动较大,可能造成结构烧蚀;从氢涡轮前引气氢、氧泵后引液氧的方案烧蚀风险较小,但对发动机起动和稳态特性有一定影响。试验验证了仿真分析结果,实现了中国液体火箭发动机首次低压火炬式电点火起动,初步表明点火系统方案可行。 展开更多
关键词 膨胀循环 氢氧发动机 火炬式电点火 系统方案 仿真
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动力系统大气垫容积启动充填仿真及试验研究 被引量:2
17
作者 张雪梅 朱佳春 《火箭推进》 CAS 2012年第6期1-4,共4页
应用AMESjm系统建模和仿真软件并考虑减压阀出口不同节流孔板孔径节流能力,建立了贮箱加注仅为满载加注量40%条件下的系统启动充填过程仿真模型。计算了电爆阀打开后贮箱出口压力变化曲线,获得系统初始充填时间。依据仿真结果结合系统... 应用AMESjm系统建模和仿真软件并考虑减压阀出口不同节流孔板孔径节流能力,建立了贮箱加注仅为满载加注量40%条件下的系统启动充填过程仿真模型。计算了电爆阀打开后贮箱出口压力变化曲线,获得系统初始充填时间。依据仿真结果结合系统实际情况完成系统冷试验证试验,试验结果与仿真计算数据基本一致。 展开更多
关键词 系统充填 仿真 试验 AMESIM
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涡轮泵用不同槽型流体动压型机械密封运行特性对比研究 被引量:1
18
作者 任宝杰 姜绪强 +3 位作者 李铭 郝木明 涂霆 刘馥瑜 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期114-122,共9页
针对火箭发动机低温介质涡轮泵端面密封的泄漏突增问题,基于工程经验提出激光脸(槽深3、5μm)和螺旋槽3种槽型结构,并与原使用的雷列槽进行端面流场与密封性能对比分析,同时对4种槽型结构进行密封动态追随性比较分析。结果发现:低温介... 针对火箭发动机低温介质涡轮泵端面密封的泄漏突增问题,基于工程经验提出激光脸(槽深3、5μm)和螺旋槽3种槽型结构,并与原使用的雷列槽进行端面流场与密封性能对比分析,同时对4种槽型结构进行密封动态追随性比较分析。结果发现:低温介质下雷列槽端面密封流体动压较弱,影响端面开启的主要因素为流体介质静压力;在转速和压力增大的条件下雷列槽存在负动态刚度系数,角向的稳定性较差,存在泄漏风险;激光脸泄漏量较低且处于混合润滑状态,不会因密封端面脱开而引起密封动态不稳定;槽深5μm与槽深3μm激光脸相比有更大的开启力与较低的相变率,综合性能更优;螺旋槽结构动压效应较强,其开启力随转速和压力的线性变化都保障了密封环的追随性;螺旋槽结构具有较强变工况适应性,但泄漏量水平始终较高。 展开更多
关键词 涡轮泵 低温介质 机械密封 密封性能 稳定性
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高速永磁电机转子动力学特性研究 被引量:3
19
作者 黄金平 张峥岳 +2 位作者 黄道琼 宴才松 薛杰 《火箭推进》 CAS 2019年第3期20-25,共6页
针对电机转子中硅钢片叠压及拉杆-叶轮的特殊结构形式,借助有限元方法对硅钢片装配过程进行仿真,获得硅钢片叠压结构横向弯曲刚度随硅钢片离散数目的变化规律,通过曲线拟合外推得到实际硅钢片叠压结构横向弯曲刚度;根据叶轮与转轴对接... 针对电机转子中硅钢片叠压及拉杆-叶轮的特殊结构形式,借助有限元方法对硅钢片装配过程进行仿真,获得硅钢片叠压结构横向弯曲刚度随硅钢片离散数目的变化规律,通过曲线拟合外推得到实际硅钢片叠压结构横向弯曲刚度;根据叶轮与转轴对接面的大小,对叶轮进行分割。以质量和刚度等效为原则,实现了硅钢片叠压结构和拉杆-叶轮结构的简化建模,并通过转子部件及整体的自由模态试验对简化分析模型进行了验证。最后通过转子的运转试验对前两阶临界转速的仿真结果进行了验证,前两阶临界转速的仿真结果与试验误差小于3.1%。 展开更多
关键词 永磁电机 转子 硅钢片叠压结构 拉杆-叶轮结构 临界转速
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轴向预紧作用下的组合转子轴系模态特性研究 被引量:2
20
作者 李维博 王维民 +2 位作者 李铭 王威 张帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期76-86,157,共12页
组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑... 组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑转子不同接触面之间非线性连接参数,提出一种综合利用薄层单元和零长单元建模的两步模型修正方法,采用基于响应面优化的静态结构非线性分析以及基于随机统计学模型的粗糙表面接触分析进行薄层单元材料参数以及零长单元接触刚度系数识别,建立组合转子轴系动力学模型。根据某型发动机氢涡轮泵转子结构特点设计制造转子试件,对其自由模态进行试验研究,得到了不同螺纹预紧状态以及轴向预紧作用对组合转子轴系前两阶模态特性的影响。对比试验数据可知所提模型优化方法可以很好地反映出不同轴向预紧作用下组合转子轴系前两阶模态频率的变化趋势,在转子模态参数线性变化范围内计算误差小于1%,验证了该方法的正确性和有效性,为组合转子轴系精细化建模提供了参考依据。 展开更多
关键词 涡轮泵 组合转子轴系 模态特性 薄层单元 零长单元 参数识别
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