面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法 被引量：1

1

作者 杜彦斌 何国华 +1 位作者 曾丹 马文生 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期804-814,共11页

针对目前零部件表面涂层方案选择主要考虑技术性、经济性的问题,提出一种面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法。融入绿色低碳指标,构建涵盖技术可行性、经济性、绿色低碳、改性性能等因素的零部件表面涂层方案综合评价指标体系,... 针对目前零部件表面涂层方案选择主要考虑技术性、经济性的问题,提出一种面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法。融入绿色低碳指标,构建涵盖技术可行性、经济性、绿色低碳、改性性能等因素的零部件表面涂层方案综合评价指标体系,并确定各个指标的量化方法;针对单一赋权法具有一定偏向性的问题,利用网络层次分析法(ANP)和CRITIC法分别确定准则层各指标的主观权重与客观权重,并利用最小相对信息熵获得主客观组合权重;采用灰色关联改进的多准则妥协解排序法(VIKOR)对表面改性方案进行综合评价,通过优劣解排序确定最佳表面涂层方案。以某水泵厂柱塞零部件的表面硬化为例,验证了所提出方法的可行性和有效性,为各类零部件表面涂层方案评价及选择提供参考。 展开更多

关键词 低碳 表面涂层 组合权重 综合评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

低温液态CO_(2)增压泵全流道匹配的多目标优化

2

作者 马文生 祁炳 +2 位作者 袁学平 黎义斌 杨由超 《机电工程》 北大核心 2025年第2期195-204,共10页

在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立... 在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立优化设计方案,进行了多工况的水力性能数值计算分析和实验结果分析。首先,采用ANSYS CFX软件对增压泵模型进行了数值模拟计算,并将计算结果与实验结果进行了对比分析;然后,以扬程和效率为优化指标,采用Box-Behnken Design方法,建立了增压泵主要过流部件关键几何参数的多目标优化设计方案;最后,对实验结果进行了分析,确定了各试验因素交互作用对实验的影响,并建立了最优实验模型,将其与原模型进行了性能对比分析。研究结果表明:叶片出口宽度对增压泵扬程的影响,以及叶片包角对增压泵效率的影响最明显,当叶片包角位于137°~142°,蜗壳进口宽度在34 mm左右,增压泵的效率最佳;采用全流道的参数的最佳匹配方案后,增压泵额定点的效率可提高0.22%。该研究结果可为低温液态CO_(2)增压泵的水力设计及性能优化提供技术指导。 展开更多

关键词 低温液态CO_(2)离心泵 Box-Behnken Design方法 几何参数 交互作用 扬程和效率 叶片出口宽度 叶片包角

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于正交试验的高压应急提水泵优化设计 被引量：2

3

作者 郭勇胜 陈红军 +3 位作者 司乔瑞 白小榜 王鹏 袁寿其 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期630-637,共8页

为了提高高压应急提水泵的水力性能,分析叶轮几何参数对泵效率的影响顺序,对BB4型多级离心泵首级叶轮和次级叶轮分别进行正交试验设计.首级叶轮需考虑抗汽蚀性能,故选取叶片前盖板流线进口安放角、中间流线进口安放角、后盖板流线进出... 为了提高高压应急提水泵的水力性能,分析叶轮几何参数对泵效率的影响顺序,对BB4型多级离心泵首级叶轮和次级叶轮分别进行正交试验设计.首级叶轮需考虑抗汽蚀性能,故选取叶片前盖板流线进口安放角、中间流线进口安放角、后盖板流线进出口安放角、叶轮进口直径、叶轮外径和叶片包角等7个几何参数作为设计因素.次级叶轮选取叶轮前盖板流线进出口安放角、中间流线进出口安放角、后盖板流线进出口安放角和叶片包角等7个因素,每个因素取3个水平,共设计18组方案.采用STAR-CCM+软件对单级叶轮进行数值模拟,分析了叶轮内流场变化,并通过极差分析得到各几何参数对叶轮效率的影响显著.将优化后首级叶轮和次级叶轮替换成三级泵模型初始叶轮,通过数值模拟得到优化后多级泵外特性参数.结果表明:在一定范围内适当增大包角和叶片进口安放角、减小叶轮外径能提升叶轮效率,改善叶轮抗汽蚀性能;在叶轮基本尺寸不变时,适当减小叶轮进口安放角,增大包角能提高叶轮效率;分析对比优化前后外特性参数,验证了正交试验设计方法结合数值模拟能对高压应急提水泵进行优化设计. 展开更多

关键词 高压应急提水泵 正交试验 优化设计 叶轮 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于熵产理论的多级液力透平能量耗散机理分析 被引量：6

4

作者 王晓晖 蒋虎忠 +2 位作者 苗森春 白小榜 祁炳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期162-172,共11页

液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面... 液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面效应是能量损失的主要来源,设计工况下二者总占比为98.03%。叶轮和导叶是透平内能量耗散的主要区域;小流量工况,叶轮损失占比较高;大流量工况下,导叶损失占比较高。叶轮内的能量损失源于叶片前缘分离涡、吸力面回流涡以及叶片尾缘涡等不稳定流动现象,而相对液流角与叶片进口安放角的不匹配是导致叶轮内产生不稳定流动的根本原因;在导叶和导叶Ⅱ-反导叶中,不同流量下导致其能量耗散的因素基本保持一致,叶片前缘失速涡和流动分离等劣态流动引起的动量交换是导致能量损失的主要原因。环形吸水室内流动的非对称性导致导叶Ⅰ各流道内熵产率分布不均匀,而导叶Ⅱ-反导叶通过正导叶的整流减小了冲击效应,各流道内熵产率分布均匀且高熵区较小。 展开更多

关键词 多级液力透平 熵产理论 Omega涡识别准则 能量耗散 熵产率

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同转速时液力透平水力性能的试验和数值模拟研究 被引量：1

5

作者 王晓晖 张兴杰 +1 位作者 苗森春 白小榜 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期186-190,共5页

为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能... 为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能和内流特性。结果表明,随着转速的逐渐增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。来流参数(流量、压力)对转速有一定的影响,转速随流量呈线性变化,随水头呈幂函数变化。流量越小,叶轮内压力和速度流线分布均匀性越差,透平效率越低。高转速下,叶轮内流动相对稳定,该现象与透平外特性结果相吻合。该研究对低比转速泵反转液力透平高效、稳定运行具有重要参考意义。 展开更多

关键词 液力透平 转速 旋涡 水力性能 来流参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

SVM方法在某多级离心泵故障诊断中的应用 被引量：6

6

作者 李有根 马文生 +1 位作者 李方忠 王庆锋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期272-280,共9页

针对实际工程中多级离心泵故障样本难获取的现象,通过多级离心泵故障模拟试验台模拟实际产品的碰摩、不对中、不平衡三种典型故障,基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)建立故障诊断模型的方法实现故障的分类。采用集合经验模态... 针对实际工程中多级离心泵故障样本难获取的现象,通过多级离心泵故障模拟试验台模拟实际产品的碰摩、不对中、不平衡三种典型故障,基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)建立故障诊断模型的方法实现故障的分类。采用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)算法提取振动信号的时频域特征,结合时、频域和信息熵特征构造高维特征样本后,以主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)优化输入样本质量,实现对故障的高效分类。另外,对比分析SVM和反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的分类效果,表明SVM模型分类的效果更好,在多级离心泵的故障诊断中具有良好的适用性。 展开更多

关键词 多级离心泵 支持向量机 BP神经网络 集合经验模态分解 主成分分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多目标优化算法往复隔膜泵机座轻量化设计 被引量：1

7

作者 马文生 冯志伟 +5 位作者 沈妍 孙忠志 牛培宇 刘春川 李方忠 陈涛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1159-1167,共9页

隔膜泵机座结构的轻量化设计对隔膜泵加工、生产具有重要的影响。基于某型号隔膜泵机座结构展开研究,针对实际工作环境建立等效模型并进行有限元分析,根据分析结果定义设计变量,从而提高计算效率。采用均匀试验设计法进行试验设计,通过... 隔膜泵机座结构的轻量化设计对隔膜泵加工、生产具有重要的影响。基于某型号隔膜泵机座结构展开研究,针对实际工作环境建立等效模型并进行有限元分析,根据分析结果定义设计变量,从而提高计算效率。采用均匀试验设计法进行试验设计,通过仿真拟合计算出设计变量与应力、变形量之间的关系,利用多目标优化算法对隔膜泵机座结构建立轻量化优化数学模型,在满足性能要求的前提下,使得一些材料得到合理配置,同时使得隔膜泵机座结构应力、变形量、固有频率尽可能小。对轻量化优化设计后的机座结构进行仿真分析,并与优化前结构进行对比。结果表明,轻量化后机座结构属性基本不变,且质量由25372 kg减少至24582 kg,减少了790 kg,减重效果较好,同时最大应力值减少了45.1%,最大变形量减少了12.3%,优化效果显著,为新型隔膜泵结构有限元分析与轻量化优化设计提供了基础支撑。 展开更多

关键词 隔膜泵 机座 多目标优化 轻量化 均匀设计法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于神经网络与遗传算法的离心泵汽蚀性能优化设计 被引量：4

8

作者 马文生 白危宇 +3 位作者 李方忠 何智奎 于洋 黎义斌 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第3期206-213,224,共9页

为了研究离心泵发生汽蚀过程时其内部流动规律和对其汽蚀性能的优化设计,在结合传统优化方法的基础上,提出神经网络与遗传算法结合的智能优化方法。通过Plackett-Burman试验设计从离心泵的叶轮进出口直径、进出口安放角、叶片数、叶片... 为了研究离心泵发生汽蚀过程时其内部流动规律和对其汽蚀性能的优化设计,在结合传统优化方法的基础上,提出神经网络与遗传算法结合的智能优化方法。通过Plackett-Burman试验设计从离心泵的叶轮进出口直径、进出口安放角、叶片数、叶片包角等7个设计参数中筛选出显著影响的3个优化设计变量。叶片出口宽度、叶片包角和叶轮出口直径3个优化设计变量,其影响汽蚀性能的显著性由大到小。运用拉丁超立方抽样方法抽取30组设计方案,分别进行数值模拟计算,得出相应的汽蚀余量值。建立神经网络模型,结合遗传算法在规定范围内进行寻优,得到最优设计变量组合及最优汽蚀余量值。取优化后的参数进行数值模拟计算,优化后的离心泵在相同工况下汽蚀余量降低了43.1%,说明优化后的离心泵抗汽蚀性能显著提高。 展开更多

关键词 神经网络 遗传算法 离心泵 汽蚀 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性研究

9

作者 常杰元 黎义斌 +3 位作者 杨从新 马文生 张人会 周欢 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期572-581,共10页

为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω湍流模型对0.8Q_(d)、1.0Q_(d)和1.2Q_(d)三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、... 为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω湍流模型对0.8Q_(d)、1.0Q_(d)和1.2Q_(d)三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、壁面熵产率与冲磨蚀的影响关系。结果表明:高冲磨蚀区域主要分布在叶片进口边靠近泵壳一侧;随铅铋泵入口流量增加和壁面流态紊乱加剧,叶片受冲磨蚀影响增大;当液态铅铋的最大流速不高于10m/s时,叶片受冲磨蚀影响较小,而最大流速高于10m/s时,叶片表面冲磨蚀急剧加重;叶片表面高冲磨蚀区域是高壁面熵产率主要分布区域,且液态铅铋的冲磨蚀行为与壁面熵产率呈正相关关系。 展开更多

关键词 高温液态铅铋合金 轴流泵 数值模拟 叶轮 冲磨蚀 切应力 壁面流速 壁面熵产率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于振动信号的控制棒驱动机构滚轮早期故障诊断研究

10

作者 蒋立志 杨自春 +2 位作者 张黎明 张永发 谭天 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期79-85,91,共8页

针对现有研究未充分关注控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,CRDM)的早期故障诊断问题、很难将故障特征定位至具体部件以及人工引入的故障样本与装备实际故障特征存在差异等不足,提出了一种基于振动信号的CRDM滚轮早期故障诊... 针对现有研究未充分关注控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,CRDM)的早期故障诊断问题、很难将故障特征定位至具体部件以及人工引入的故障样本与装备实际故障特征存在差异等不足,提出了一种基于振动信号的CRDM滚轮早期故障诊断方法:首先,利用寿命考核试验时机采集了某密封磁阻马达式CRDM的滚轮全寿命振动信号,基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Hilbert变换方法进行解调分析,获得与滚轮退化状态相关的模态成分;然后,采用时、频域分析方法获得了11个能够直接表征CRDM滚轮磨损状态的特征量,并根据退化趋势提取出与实际故障特征高度吻合的早期故障样本;最后,分别基于BP神经网络和支持向量机两种方法实现了CRDM滚轮早期故障的多特征智能诊断。结果表明:提取的滚轮早期磨损故障样本与实际运行过程保持了较好的一致性,证明所提CRDM滚轮早期故障诊断方法具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 振动信号 控制棒驱动机构 早期故障诊断 解调分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于响应面法和MOGA的重载曲轴形貌优化研究 被引量：2

11

作者 马文生 龚钞 +1 位作者 李方忠 刘春川 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期79-86,共8页

重载曲轴是大型隔膜泵动力端的关键零部件之一,其强度对于整个动力端的平稳运行至关重要。而重载曲轴的失效形式往往是由于圆角处应力集中导致的疲劳破环。针对这一问题,从圆角处结构特征的角度出发,对曲轴进行形貌优化。通过静强度应... 重载曲轴是大型隔膜泵动力端的关键零部件之一,其强度对于整个动力端的平稳运行至关重要。而重载曲轴的失效形式往往是由于圆角处应力集中导致的疲劳破环。针对这一问题,从圆角处结构特征的角度出发,对曲轴进行形貌优化。通过静强度应力分析确定曲轴工作过程中的最危险工况,以此作为曲轴优化过程中的计算工况。以各圆角处的最大应力值和整体最大变形量为优化目标,以圆角处结构特征参数为设计变量,进行试验设计,基于Kriging插值法构建优化目标关于设计变量的响应面模型。最后,建立多目标优化模型,应用多目标遗传算法寻找非支配解解集。结果发现,优化解集中的曲柄斜面倾斜角都接近90°,这为今后的重载曲轴的结构设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 重载曲轴 形貌优化 静应力分析 Kriging插值法 多目标遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

带凸形叶片侧流道泵内部旋涡特性研究 被引量：7

12

作者 张帆 魏雪园 +3 位作者 陈轲 袁寿其 王业芳 陈红军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期115-122,共8页

侧流道泵是一种超低比转数径向式叶片泵,流体在侧流道泵中以螺旋形轨迹运动,整个流动过程是一种复杂的三维湍流形式,存在着大量的轴向、径向旋涡。为了研究侧流道泵的内部旋涡特性,以带凸形叶片侧流道泵为研究对象,采用非定常数值模拟... 侧流道泵是一种超低比转数径向式叶片泵,流体在侧流道泵中以螺旋形轨迹运动,整个流动过程是一种复杂的三维湍流形式,存在着大量的轴向、径向旋涡。为了研究侧流道泵的内部旋涡特性,以带凸形叶片侧流道泵为研究对象,采用非定常数值模拟的方法,通过试验对比验证了数值模拟的可靠性,并基于数值模拟,利用Q准则对其内部涡旋结构进行可视化分析,分析了涡团分布和涡量波动等特征。结果表明:增加凸形叶片可以扩大侧流道泵的高效区,拓宽侧流道泵的应用范围;带凸形叶片侧流道泵内部涡团主要存在于叶轮流道内,且大部分位于叶轮进出口区域附近及叶轮根部处;随着流量的增加,除了叶轮进口区域,侧流道泵叶轮内涡团变小,且数量显著减少。 展开更多

关键词 侧流道泵 凸形叶片 旋涡 Q准则 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

半开式叶轮离心泵气液两相条件下内部流动特性分析 被引量：5

13

作者 司乔瑞 郭勇胜 +3 位作者 田鼎 马文生 张皓阳 袁寿其 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期30-37,共8页

半开式叶轮离心泵输送气液两相流时,其性能经常随入流含气率(α)的增加而下降,主要由内部的气液两相不稳定流动造成。为解决传统欧拉双流体模型不能考虑气泡直径变化及气泡形变的问题,采用一种群体平衡模型(Musig模型)数值计算了某设计... 半开式叶轮离心泵输送气液两相流时,其性能经常随入流含气率(α)的增加而下降,主要由内部的气液两相不稳定流动造成。为解决传统欧拉双流体模型不能考虑气泡直径变化及气泡形变的问题,采用一种群体平衡模型(Musig模型)数值计算了某设计比转速为88.6的半开式叶轮离心泵在不同入流含气率下的内部流场,并进行了试验验证。研究结果表明:模型泵在1000 r/min可输送液体的最大入流含气率为4.6%;α>3%以后,Musig模型由于能表征气泡形态及破碎与聚合过程等气液两相流演化规律,其外特性计算结果比欧拉-欧拉双流体模型准确,且与可视化试验流型测试结果较为吻合;α=4%时扬程系数和效率与试验结果的最大误差分别为1.6%和5%;随着入流含气率的增加,叶轮和蜗壳流道内逐步出现均匀泡状流、聚合泡状流、气穴流和分离流等流型分布,设计流量下α≤1%时以均匀泡状流为主,α=3%时以聚合泡状流为主,α=4%时以气穴流为主,α≥4.2%时出现分离流并逐渐堵塞流道;叶顶间隙是影响泵内气液两相流型分布的重要原因,叶轮流道中存在大尺度漩涡和出口回流现象,且随着含气率的增大越发明显,进而在高含气率区域引发较大的湍动能分布,加剧了泵内部的不稳定流动,最终导致α≥4.6%后的泵空转。该研究可为综合分析离心泵内部不稳定流动规律提供一定参考。 展开更多

关键词 离心泵 气液两相流 Musig模型 数值模拟 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

往复泵泵阀流场与阀芯运动的动态耦合特性 被引量：13

14

作者 张人会 孙鹏程 符义红 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期217-223,共7页

为研究往复泵阀芯复杂运动的规律,基于动网格及UDF方法对阀芯的运动分析与阀隙流场的数值模拟进行耦合,并进一步分析泵阀与柱塞运动的耦合特性,探讨弹簧刚度及预紧力、限位器高度对泵阀运动及性能影响规律.结果表明:弹簧刚度或预紧力越... 为研究往复泵阀芯复杂运动的规律,基于动网格及UDF方法对阀芯的运动分析与阀隙流场的数值模拟进行耦合,并进一步分析泵阀与柱塞运动的耦合特性,探讨弹簧刚度及预紧力、限位器高度对泵阀运动及性能影响规律.结果表明:弹簧刚度或预紧力越大,阀芯升程越小,阀隙流阻增大,吸入性能降低;弹簧刚度及预紧力对阀芯的滞后及泄漏特性的影响与其对水力效率及吸入性能的影响相反;随着限位器高度逐渐增大,阀芯撞击限位器时速度逐渐减小,阀的滞后高度呈现先减小后增大的趋势,其存在最优取值范围;将往复泵柱塞运动与阀芯运动进行耦合分析,得到弹簧刚度及预紧力对阀座的撞击作用的影响与其对阀芯滞后高度的影响规律基本一致;往复泵示功图可以准确地模拟吸入阀及排出阀的关闭滞后特性.研究结果可为往复泵泵阀的优化设计提供一定的参考. 展开更多

关键词 往复泵 阀 弹簧刚度 预紧力 动网格

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于摩擦因数的螺旋密封性能影响因素分析 被引量：3

15

作者 黎义斌 李建忠 白小榜 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1131-1137,共7页

为了揭示工作参数对螺旋密封性能和内部流动的影响机理,获得螺旋密封工作参数的选取范围和相互关系,将摩擦因数作为螺旋密封性能的量纲一评价因子.首先,建立了包括离心泵和螺旋密封的耦合三维模型和块结构化网格模型,基于RANS雷诺时均... 为了揭示工作参数对螺旋密封性能和内部流动的影响机理,获得螺旋密封工作参数的选取范围和相互关系,将摩擦因数作为螺旋密封性能的量纲一评价因子.首先,建立了包括离心泵和螺旋密封的耦合三维模型和块结构化网格模型,基于RANS雷诺时均方法和RNG k-ε模型,选择螺旋角、相对槽宽和相对槽深等工作参数,基于Fluent软件预测了轴向雷诺数和螺旋密封摩擦因数的特性曲线,并对螺旋密封内部流场分布特性进行数值分析.结果表明:不同螺旋密封模型的摩擦因数随着轴向雷诺数增大而减小,且减小幅度越来越小;在其他影响因素一致,而仅改变螺旋角、相对槽宽和相对槽深中的某一参数的情况下,当螺旋角α=21.05°或相对槽宽r=0.5时,摩擦因数达到最大值,密封性能最优;当相对槽深H=3时,密封性能最优.为螺旋密封的设计和选型提供理论依据. 展开更多

关键词 螺旋密封 螺旋角 轴向雷诺数 摩擦因数 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

超静定转子系统不对中动力学的理论与实验研究 被引量：2

16

作者 赵广 王亭月 +2 位作者 李盛翔 李方忠 马文生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期159-165,203,共8页

不对中是多支承转子系统最常见的故障之一,超静定转子系统(SIRS)由于结构的特殊性而对支点的不对中表现得更加敏感。航空发动机低压转子经常采用三支点支承的方式,当套齿连接结构径向定位间隙较小时,就会构成了一个含有3个弹性支承的超... 不对中是多支承转子系统最常见的故障之一,超静定转子系统(SIRS)由于结构的特殊性而对支点的不对中表现得更加敏感。航空发动机低压转子经常采用三支点支承的方式,当套齿连接结构径向定位间隙较小时,就会构成了一个含有3个弹性支承的超静定转子系统。结合力法和达朗贝尔虚功原理,推导了尾部支承不对中情况下超静定转子系统的动力学方程和解析解,计算获得了其振动响应。以航空发动机超静定转子系统为研究对象,对其完全对中和尾部支点不对中状态展开解析模型推导和实验验证工作。理论和实验结果均表明,该系统由于支点的不对中不仅会对转子的转子产生动态附加激励,还会引起系统2X振动响应和内“8”字形响应轴心轨迹,理论和实验结果吻合良好。该研究对超静定转子系统动力学不对中情况下的响应计算及实验研究有较强的指导价值。 展开更多

关键词 超静定转子系统(SIRS) 不对中 解析模型 动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

薄壁大长套类工件变形及加工方法的实验研究 被引量：2

17

作者 赵计平 肖玉兰 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第10期132-134,共3页

薄壁大长套类工件变形一直是机械加工的工艺难题。为此,在研究冷热加工变形量的基础上,对该类坯件材料、冷热加工工序,装夹方式、切削用量及刀具几何角度等加工环节进行了生产性实验,为减小薄壁大长套类工件变形找出了行之有效的加工方法。

关键词 薄壁大长套类工件 冷热加工变形 加工方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法 被引量：1

18

作者 赵广 冯志飞 +3 位作者 侯隆韬 张韵秋 李方忠 马文生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期267-274,共8页

接触刚度和阻尼是影响螺栓连接的装配结构动力学特性的关键参数,为了实现接触刚度和阻尼的同时识别,在前期开展的螺栓连接结构接触刚度识别的基础上,提出一种基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法。通过在单螺栓连接结构中巧妙引... 接触刚度和阻尼是影响螺栓连接的装配结构动力学特性的关键参数,为了实现接触刚度和阻尼的同时识别,在前期开展的螺栓连接结构接触刚度识别的基础上,提出一种基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法。通过在单螺栓连接结构中巧妙引入试验垫片,试验获得有界、对称且均匀接触状态下结构的固有特性与动态响应;进而建立模拟接触面刚度与阻尼的薄层单元,并仿真获得结构的动态响应特性;通过结构固有频率测试与仿真结果构建误差函数实现接触刚度识别,通过动态响应测试与仿真结果构建误差函数实现接触阻尼的识别,进而获得接触刚度与阻尼随接触法向力变化的模型。结果表明,接触刚度随法向力非线性增大而接触阻尼则非线性减小,当法向力较大时,接触刚度和阻尼趋于稳定。研究结果为接触刚度和阻尼的同时识别提供了一种行之有效的方法,识别平均误差分别为4.5%,14.8%,所识别的刚度和阻尼以合适的薄层单元形式,可直接应用到包含多接触面的装配系统动力学分析中。 展开更多

关键词 接触阻尼 接触刚度 参数辨识 螺栓连接结构 薄层单元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

整流栅对Savonius水力透平功率特性的影响

19

作者 王晓晖 刘强 +2 位作者 白小榜 苗森春 杨军虎 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第9期84-89,96,共7页

Savonius水力透平尾流场中形成的大尺度旋涡易作用于叶片背面,使转轮负扭矩增加,导致其功率系数降低。以DN50的管道式Savonius水力透平为研究对象,分别于距S转轮旋转中心0.8D(D为转轮直径)、1.2D和1.6D处,设置3种不同结构的整流栅,并利... Savonius水力透平尾流场中形成的大尺度旋涡易作用于叶片背面,使转轮负扭矩增加,导致其功率系数降低。以DN50的管道式Savonius水力透平为研究对象,分别于距S转轮旋转中心0.8D(D为转轮直径)、1.2D和1.6D处,设置3种不同结构的整流栅,并利用CFX进行数值计算和分析,研究整流栅对S转轮功率特性及内流场的影响。研究结果表明:当叶尖速比r为0.91时,距离S转轮旋转中心1.2D处设置4叶片整流栅,其扭矩系数和功率系数均最高,其值分别为0.273和0.192,比无整流栅的扭矩系数和功率系数分别提高了2.5%和2.3%。研究还发现:在转轮后设置整流栅后,尾流场中旋涡尺度较无整流栅时明显减小。转轮后的流体速度分布较为均匀,一方面减少了二次流引发的流动损失,另一方面能有效降低尾流场中的压力脉动。 展开更多

关键词 Savonius水力透平 尾流场 整流栅 数值模拟 功率特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于曲面响应分析的混流式多级泵优化设计 被引量：10

20

作者 郭勇胜 王鹏 +3 位作者 袁寿其 杨海龙 王彪彪 司乔瑞 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第8期22-29,44,共9页

针对混流式多级泵结构参数众多,内部流动复杂,效率提升困难的问题,基于雷诺时均N-S方程,建立了混流式多级泵性能数值预测方法,并对其叶轮叶型进行优化设计。首先对首级叶轮几何参数优化设计,并进行全因子试验,发现线性回归方程失真,进... 针对混流式多级泵结构参数众多,内部流动复杂,效率提升困难的问题,基于雷诺时均N-S方程,建立了混流式多级泵性能数值预测方法,并对其叶轮叶型进行优化设计。首先对首级叶轮几何参数优化设计,并进行全因子试验,发现线性回归方程失真,进而在初步设计方案的基础上增设星号点进一步设计试验,最终完成曲面响应的优化设计并绘制响应面图形,并进行了多个流量工况的五级泵数值预测和试验验证。研究结果表明:基于曲面响应求解的回归方程能准确预测叶轮参数,与优化模型数值计算结果相比效率预测偏高0.1353%,扬程预测偏低0.02573 m,误差均小于1%;拟合回归方程时,单因子对效率的影响顺序为D(0.012)﹥B(0.061)﹥A(0.133)﹥C(0.448),单因子对扬程的影响顺序为D(0.000)=B(0.000)﹥A(0.101)﹥C(0.151),B(叶轮叶片中间流线进口安放角)和D(叶轮叶片出口安放角)是影响效率和扬程的强显著因子;单级泵与五级模型泵两者效率特性曲线近似平行,扬程特性曲线在0.8Q_(d)~1.2Q_(d)范围内基本一致,说明以单级叶轮优化为基础对多级泵进行优化设计的方法可行。 展开更多

关键词 混流式多级泵 优化设计 全因子试验 曲面响应 内流分析

在线阅读 下载PDF 职称材料