一、后遮流板结构尺寸对指尖密封性能影响的研究(论文文献综述)
周瑞敏[1](2021)在《C/C复合材料指尖密封的磨损特性及热防护研究》文中研究表明指尖密封作为一种可用于航空发动机气路和油路的新型动态密封装置,由于其柔性特征和低泄漏特质,使得其具有良好的应用前景,然而其磨损寿命和采用低摩擦材料设计时的高温热防护问题成为近年来关注的热点。为此,研究针对指尖密封的磨损机理和C/C复合材料指尖密封的热防护问题开展系统研究,对推进指尖密封的长寿命设计和高温应用价值提供研究参考。主要研究内容和结论如下:1)为分析指尖密封的磨损机理和构建其磨损计算模型,结合指尖密封的工作机理,建立了指尖密封与摩擦配副接触界面的数学模型,从微观层面建立了指尖密封靴底表面单个微凸体与配副接触磨损的有限元模型,研究了微观接触磨损行为对接触压力、Y向接触应力、微凸体接触表面形貌变化的影响规律,建立了磨损深度的计算方法以及磨损方向的确定原则,为指尖密封宏观磨损行为的解释和模型构建提供理论基础。2)基于Archard磨损模型对其进行改进得到指尖密封磨损量的计算公式,并将其嵌入Abaqus中的UMESHMOTION子程序中,结合ALE自适应网格技术模拟指尖密封-转子工作时应力-磨损的耦合行为,建立了指尖密封-转子磨损分析的宏观模型,从宏观层面提出了一种计算C/C复合材料指尖密封磨损量的新技术。根据磨损模型分析了指尖密封-转子工作状态(压差、转速、转子跳动量)对磨损的影响,结果发现指尖靴底部节点平均磨损深度与压差、转速、转子径向跳动量均呈正相关,同时磨损进程结果表明指尖靴根部首先发生磨损,随着时间的延长,磨损区域逐渐向靴底中部转移,靴底前部最后发生磨损,也即是指尖密封在工作时根部磨损较为严重,前部磨损较轻。此外,针对优化与否指尖密封结构的磨损仿真对比分析结果表明,优化后的指尖密封结构在工作压差为0.3MPa、转子转速为10000r/min工况下磨损1小时,其靴底平均磨损深度仅为未优化结构靴底平均磨损深度的1/4,这与该结构优化目标的趋势具有很好的一致性。3)针对C/C复合材料指尖密封400℃以上高温应用环境下的氧化分析问题,通过在表层添加热防护涂层技术的方法进行了高温抗氧化研究。以氧化石墨烯作为前驱体,基于高重频飞秒激光技术的光热效应还原C/C复合材料指尖密封表面氧化石墨烯得到石墨烯涂层(rGO),通过调控激光器的工作参数,实现石墨烯涂层的可控制备。基于SEM技术对C/C复合材料指尖密封表面制备好的涂层表面微观形貌进行评价,发现在有rGO涂层的指尖密封表面C/C复合材料纤维编织结构空隙被涂层填充并覆盖,表面粗糙度明显得到改善,未涂覆涂层的指尖密封表面明显有明显的机加工带来的常见的崩边、碳纤维拔出等痕迹,表面粗糙。同时,指尖密封高温台架试验结果表明,涂覆有rGO涂层的指尖密封表面部分区域较为平整,空隙较小,无涂层指尖密封表面有较大的氧化空隙且有纤维断裂的痕迹,能谱分析发现无涂层指尖密封的碳元素减少,氧元素增加,说明有明显的氧化反应发生,验证了 rGO涂层对C/C指尖密封热氧化性能有一定的改善作用。
周坤,力宁,潘君,王晓燕,胡廷勋,邹晗阳,谭键[2](2021)在《压力平衡型指尖密封泄漏特性试验研究》文中认为模拟航空发动机静态和动态工况,试验研究转速、压比和温度等参数对压力平衡型指尖密封泄漏特性的影响规律,并比较标准型指尖密封和压力平衡型指尖密封的性能。试验结果表明:压力平衡型指尖密封能有效缓解滞后现象,具有优异的密封性能;随着压比的上升,泄漏参数先急剧上升,然后趋于定值;随着温度、转速的上升,泄漏参数减小;与标准型指尖密封相比,350℃高温工况下压力平衡型指尖密封的静态泄漏参数下降约29.4%,动态泄漏参数下降约34.2%。
张学礼[3](2020)在《指尖密封接触配副磨损性能研究》文中研究表明指尖密封作为新型柔性密封装置在航空发动机、涡轮叶片、主轴承腔气路密封上具有良好的应用前景,近些年已成为高速动态密封领域的前沿内容。接触性指尖密封的工作环境是在航空发动机内高温高压高速的环境下,转子跳动、装配过盈、热变形等都会造成不可避免的磨损问题并且这是一个十分复杂的系统耦合过程,磨损的产生也会进一步使得密封泄漏增大、系统内流场变得异常复杂。为此,根据指尖密封摩擦磨损的工程应用背景和研究中存在的问题,本文开展了指尖密封磨损性能研究,并对研究分析中涉及到的核心技术问题进行了深刻探讨。本课题工作的主要研究内容和研究结论如下:1.基于指尖密封磨损接触开展了有限元数值仿真分析,借助ANSYSAPDL参数化建模在接触性能研究下开启了对靴转子间接触压力和迟滞率的分析,获得了变工况下摩擦系数对为指尖密封性能的影响规律,得出材料参数和工况条件对指尖密封磨损性能评价指标的影响,构建出摩擦环境与接触压力的内在关联关系也为后续接触配副销盘试验提供了数据支撑和理论指导。结果表明:指尖梁刚度的设计和小摩擦系数的控制能改善指尖密封迟滞率和接触压力随上下游压差增大而同步变化的性能趋势。2.依据系统相似性原理开展指尖密封接触配副摩擦磨损试验研究,通过测量不同配副涂层材料、载荷、速度下材料摩擦系数和磨损率得到了指尖密封摩擦磨损机理及材料磨损率规律,也为第五章开展动态指尖磨损仿真提供数值参考边界。最后利用分形理论进行表面形貌分析,得到分形下的摩擦表征全新量化解释。最后分析结论表明:碳化钨在各种工况下摩擦系数数值波动小、涂层稳定耐磨性高;磨损机理主要是粘着磨损和少量的磨粒磨损;磨损表面越光洁简单、分形维数越大、涂层越稳定,磨损表面随机性越强越复杂、分形维数越小、分形轮廓出现周期变化且周期越短涂层性能越不稳定;密度大、硬度高的WC涂层表面更加光洁、材料致密、粗糙峰嵌入程度低,载荷作用下的粘着效应明显,磨损率自然也就小于Cr3C2。3.基于分形理论对指尖密封接触配副开展磨合磨损研究,建立微观尺度下的接触磨损模型来对磨损机理进行解释,同时开展指尖密封摩擦磨损分形预测模型建立研究,计算得到了分形时变接触配副磨损率预测模型来预测密封服役寿命。结论表明:微凸体的表面形貌和材料属性决定了接触面积的大小和磨损特性;接触磨损的实质是塑性接触面积的大小,塑性变形的微凸体越多,磨损越剧烈;弹塑性面积的占比能够表征接触性能且弹性变形面积越大,接触性能越好,寿命越长;分形理论能够刻画微观接触下微凸体的力学行为,在整个指尖密封的磨损过程中表面分形维数出现了极值点,即存在一个磨损率最小的分形维数最优解,可以通过这个临界值来控制设计接触配副的表面;结合了接触力学、粘着磨损理论的分形磨损率公式具有时变特性,分形维数也具有时变特征,可以通过接触表面分形维数测量来预估磨损率变化。4、基于接触配副摩擦学试验得到了磨损率数值边界,结合ABAQUS中的磨损子程序的开发和ALE自适应网格开展指尖密封磨损离散动态数值仿真,通过一个完整工作周期的接触应力和磨损量的场输出变化从而评价指尖密封动态时变接触磨损性能。
焦丹丹[4](2019)在《基于粗糙接触的指尖密封性能热特性影响研究》文中研究说明指尖密封作为柔性高速动态密封装置,其在航空发动机、燃气轮机等重大设备的高速密封部位具有良好的应用前景。指尖密封通常是在高速高温的工况条件下工作,且要求较长的工作寿命,因此装置需要拥有更好的的密封性能。当前公开的指尖密封热分析研究中,大多是温度效应下指尖密封性能的宏观研究,以及摩擦生热对温度场分布的影响研究,关于温度效应对指尖密封的热影响机理的研究还十分欠缺。因此,开展指尖密封热效应分析,研究温度对指尖密封接触摩擦状态的影响的规律,对工程实际工作状态下指尖密封的磨损寿命设计具有重要意义。首先,分析了指尖密封系统中的基本传热方式,研究了基于粗糙接触的指尖密封接触热阻模型并对其进行了修正,根据修正后的指尖密封接触热阻模型得出转子转速和环境温度对热阻的影响。然后,确定热分析边界条件并计算出各种工况条件下的对流换热系数、接触热导率,通过热流密度模拟指尖靴/转子接触配副间的摩擦生热,为后面的热分析提供理论基础。继而,基于环境温度、转子转速和摩擦生热,利用ANSYS APDL参数化建模,建立指尖密封系统的热分析模型,分析温度场变化,并探究压差、转速对指尖靴/转子间接触压力影响规律。最后,加工指尖密封装置并进行试验验证。通过对接触式的渐开线型指尖密封热分析研究,结果表明热效应对指尖密封的影响不容忽视,并得出以下结论:随转子转速和上下游压差的增大,指尖密封指尖靴部的最高温度升高;考虑热效应后,指尖靴部最大接触压力降低,从而使得接触配副的接触状态发生变化;虽然环境温度对于接触状态的影响不显着,但是随着转子转速和上下游压差的增大,指尖靴/转子的接触状态发生较大改变。并且性能试验结果表明,相较之不考虑热效应,考虑热效应后指尖密封理论泄漏量与试验结果误差更小,验证了考虑热效应的必要性和热分析方法的合理性,为高温、高速条件下的指尖密封性能设计提供了重要参考。
司晨光[5](2018)在《耐磨涂层对指尖密封综合性能的影响研究》文中研究指明随着航空航天技术的不断发展,对航空发动机性能要求越来越高,密封装置作为影响发动机性能的重要因素,其性能的提升在航空发动机经济、效率等各方面影响显着。传统的刷式密封、端面密封及蓖齿密封等发展相对成熟,但也已经逐渐满足不了航空发动机性能提升的要求,指尖密封作为继刷式密封后提出的新型柔性密封装置,因其具有良好的柔性动态特性,且泄漏水平小,因而具有较大应用潜能。指尖密封的结构特征,尤其是指尖梁的结构刚度对指尖密封性能起着决定性作用,但指尖片之间、指尖片与后挡板之间摩擦阻滞产生的迟滞泄漏,以及指尖靴与密封跑道之间的磨损特性是影响其工作稳定性的重要因素。根据摩擦学机理,耐磨涂层是有效改善该问题的重要途径。为此,本研究根据指尖密封的涂层工艺特点,首先选择碳化钨(WC)、碳化铬(Cr3C2)和特氟龙(PTFE)涂层材料,通过盘销摩擦样块进行摩擦机理实验,通过销—盘摩擦试验揭示耐磨涂层的摩擦学性能及耐磨机理,优选适合于指尖密封的耐磨涂层。另一方面对渐开线型指尖密封结构进行优化,按优化所得结构进行密封件的加工,并结合摩擦机理实验结果选择涂层工艺并进行涂层制备,并进行台架试验,验证涂层工艺的有效性。研究过程中,首先在ANSYS APDL中建立指尖密封有限元仿真模型,根据指尖密封的工作原理进行加载并求得静态仿真中不同摩擦系数下指尖密封的迟滞率和平均接触压力,此部分为后续涂层的摩擦磨损试验提供载荷参考值,并为指尖密封的结构优化提供样本数据获取方法,同时也揭示了密封件表面摩擦系数对其性能的影响情况。随后对40CrNiMoA基材及WC、Cr3C2、PTFE涂层进行了销—盘摩擦试验,通过计算机记录的摩擦系数曲线分析涂层摩擦性能的稳定性和寿命,通过SEM、激光共聚焦显微镜观察磨痕形貌并分析各涂层摩擦机理。接着采用DPS数据处理软件制作50组的均匀设计表,按静态分析方法将50组结构参数及仿真结果填入均匀设计表构造出优化数据样本,采用神经网络遗传算法和纳什均衡博弈理论进行优化,得到性能良好的指尖密封结构参数。最后根据优化结果并选择合适的涂层加工指尖密封装置,进行台架试验。仿真结果表明,渐开线型指尖密封迟滞率和平均接触压力均会随着接触表面摩擦系数的降低而降低;随着转子转速的升高,泄漏间隙会增大。销—盘摩擦实验表明,PTFE涂层具有自润滑性,摩擦系数极低且稳定,在低载荷条件下能达到减磨耐磨效果,对于柔性指尖密封而言,由于其与转子间的接触力较小,因此将其作为减摩材料应用于指尖密封对降低迟滞性有较好的应用潜力;WC涂层摩擦系数较低,耐磨性强且摩擦性能较为稳定,将其作为耐磨材料应用于指尖密封对提高其寿命有一定的潜能。因时间和经济成本的限制,最终台架试验进行了PTFE涂层涂于指尖靴与转子之间的试验,结果表明PTFE涂层摩擦性能稳定,可以有效地降低指尖密封的磨损,对提高指尖密封的磨损寿命具有较好的工程价值。
杜鹏飞[6](2018)在《考虑表面流动效应的流体动压指尖密封性能研究》文中研究说明随着航空涡轮发动机性能的不断提高,使密封件所处的工作条件日趋恶劣,由于密封零部件失效所导致航空发动机故障的情况时有发生,流体动压指尖密封等先进密封技术的相关研究工作就是在这种工程背景上发展起来的。与宏观尺度下的流动系统不同,随着泄漏间隙的不断减少,表面流动效应成为了影响流体动压指尖密封流场性能的主要因素,在以往的研究中并未考虑气体在流体动压指尖密封泄漏通道内的表面流动效应,而这种效应会对设计结果产生影响,因此开展对流体动压指尖密封的流场模型分析,并且考虑表面流动效应的理论研究,对设计高性能的流体动压指尖密封及其工程应用具有重要的意义。为此,本文通过构建出流体动压指尖密封的结构模型和流场模型,在气体泄漏通道内考虑了表面流动效应对流体动压指尖密封性能的影响,其中主要探讨研究壁面滑移效应和密封转子上加工出表面织构对流体动压指尖密封性能参数的影响。本文首先介绍了流体动压指尖密封的结构特点、密封原理及存在问题,着重分析了流体动压指尖密封的设计流程,结构约束条件和流场边界条件的设置,并且在ANSYS Workbench的CFX模块中进行了流固耦合分析。通过分析流体动压指尖密封泄漏通道内气体运动的性质特点,结合指尖密封的实际工作状况,确定出泄漏通道内气体所处的流动区域。对传统的Navier-Stokes方程进行了简化并且加入了壁面滑移边界条件,通过对比和无滑移状态下的气体运动,探索出了耦合多因素作用下气体运动的滑移行为规律。之后,本文设计出密封转子上加工有表面织构的结构模型和流场模型,计算结果说明在密封转子上加工出表面织构能够起到更加充分耗散泄漏气体动能的目的,从而有效地阻滞泄漏通道内气体的运动,使其密封效果显着增加。最后,与外文文献试验中模型的对比,构建出圆弧型线流体动压指尖密封的结构模型和转子上加工有表面织构的流场模型,对比了流体动压指尖密封在不同压差工况下的单位时间泄漏率,从而客观验证了本文理论设计的可行性。通过本文对流体动压指尖密封泄漏气体运动状态的相关研究工作,证明了当考虑表面流动效应对流体动压指尖密封有着不可忽略的作用,主要表现为壁面滑移和表面织构对泄漏气体运动的影响分析。其中,由于壁面滑移效应的存在,会使流场中气膜承载力降低,同时泄漏率增大,而表面织构能够起到耗散泄漏气体动能的目的,提高了流场中气膜承载力,从而减少密封泄漏率。因此,本文所提出的考虑表面流动效应的流体动压指尖密封性能研究分析以及初步的计算分析结果,对流体动压指尖密封的后续研究工作和工程应用具有重要的意义。
石腾腾[7](2017)在《压力平衡型指尖密封的动态性能优化与试验研究》文中认为动态密封装置作为航空发动机、燃气涡轮机、大型发电机组中的重要部件,对整机工作性能具有重要影响,先进动态密封装置的应用和研究是提升整机性能的重要途径,具有投入少收益大的特点。为此先进动态密封装置几年来成为领域内的研究热点,经过多年的不断研究,业内学者在刷式密封的基础上提出了一种新型的密封技术一指尖密封,大量的研究表明其具有良好的应用前景。国外对指尖密封的研究和应用已经接近成熟,并推广应用,然而由于技术壁垒问题,虽然国内也取得了一系列研究成果,但目前指尖密封泄漏和磨损在设计中的同步提高问题依旧没有很好的得到解决。为此,本研究以航空发动机为应用背景,开展上凹构型压力平衡型指尖密封设计和性能研究,构建了指尖密封性能分析模型,进行了指尖密封性能优化研究,研究了指尖密封的动态性能,并开展了指尖密封性能的试验研究。首先,本研究在ANSYS软件中来进行指尖密封几何模型的构建和性能分析模型的构建,并为了提高计算分析的效率利用ANSYS APDL语言获得其参数化模型,对几何模型定义材料属性、进行网格划分、设立接触对、设定边界条件以及施加载荷从而获得其性能分析模型。然后,基于均匀设计理论通过DPS数据处理系统构造出指尖密封性能优化研究的均匀设计表,在ANSYS软件中分析计算得出这些不同构型指尖密封的迟滞率和平均接触压力;采用nash均衡理论和神经网络遗传算法获取优化目标函数并对样本进行优化。从而得到压力平衡型指尖密封、无背压腔指尖密封和传统指尖密封的密封性能最好的结构,并对这三种指尖密封的优化结果进行分析比较,以证明压力平衡型指尖密封具有良好的密封性能。最后,对优化后的指尖密封结构进行动态性能分析,获得其在不同压差下以及不同过盈量下的转子激励时间与位移激励和响应幅值的关系曲线图。加工优化后的压力平衡型指尖密封的试验件,设计出试验方案并进行相关试验,对试验数据进行处理分析从而获得相关结论并验证该套指尖密封性能理论分析方法的可靠性。研究结果表明上凹构型压力平衡型指尖密封与传统指尖密封相比,其指尖梁的刚度是可变的(指尖梁根部刚度比靴部的刚度大),能够有效解决指尖密封迟滞泄漏和磨损寿命同步改善的矛盾性问题,与无背压腔指尖密封相比,增设背压腔后,尤其是高压条件下能够有效的减小指尖密封的迟滞泄漏,研究结果对高性能指尖密封的设计提供了重要的参考。
李梦晨[8](2017)在《流体动压指尖密封等效动力学分析方法的研究》文中提出指尖密封在航空发动机、燃气涡轮机气路和轴承腔密封、高铁轴承腔及地面燃机和大型TRT发电机组平衡盘密封等领域有着广泛的应用前景,流体动压指尖密封是在接触式指尖密封的基础上提出的一种非接触式密封,其适合于转速、工作寿命要求较高的密封场合。流体动压指尖密封经过多年的发展,已经日趋成熟,然而由于其密封结构及工况条件的复杂性,尤其是超高速工况条件下,关于气膜承载力和泄漏特性的研究依然十分欠缺,尤其是国内在这样放的研究还属于空白。超高速条件下,流体动压指尖密封的性能主要依赖于其动态条件下气膜形成的稳定性,而大量的研究表明气膜能否稳定性形成与流体动压压压指尖密封的指尖梁设计,尤其是其行线结构具有重要关系。上凹型型线是近年来提出的新型型线,其特殊的指尖梁形状使它具有特殊的力学特性,对保证超高速条件下流体动压指尖密封稳定动态气膜的形成具有良好的潜质。为此,本课题建立了上凹型线结构的流体动压指尖密封的弹簧-质量-阻尼等效动力学模型,并获得密封系统的结构一工况参数与动力学系统中等效参数之间的函数关系,在此基础上进行动态条件下的动力学性能的分析,研究流体动压指尖密封的动态性能,构建了流体动压指尖密封泄漏量的计算方法,并对比研究了上凹型和传统型线流体动压指尖密封的动态特性。在本文的研究中首先通过ANSYS软件和MATLAB软件获得在各个结构-工况条件下的等效结构刚度系数、等效质量、等效库伦摩擦力;其次利用CFX模块和MATLAB获得各结构-工况条件下的等效气膜刚度系数和等效气膜阻尼系数;第三步采用SPSS数据处理软件,拟合出所得等效参数与相应的结构-工况参数之间的函数关系。最后,通过对等效微分方程进行求解,得到指尖密封的动态响应方程与泄漏量计算方程。研究结果表明提出的动态性能计算方法能够合理的反映流体动压指尖密封的动态特性,同时验证了上凹型线在流体动压指尖密封系统在超高速条件的综合性能优势,该方法的提出以及初步研究结果对促进流体动压指尖密封的研究,推进其工程应用具有重要的参考意义。
张海[9](2013)在《叶轮机械密封及转子相互作用研究》文中研究表明对于叶轮机械而言,转动部件与静止部件之间不可避免地会出现工质的泄漏,这部分没有经过主流的工质对做功是没有贡献的。因此需要利用转子密封对其进行封严以降低其泄漏、减少功率损失。优良的转子密封所带来的性能改善,已经切实地体现在叶轮机械效率提高、运行和维修成本降低等方面。随着转子运转速度(发电用叶轮机械除外)与负载的日益提高,转子与密封之间的相互作用越发强烈。如若转子与密封之间的匹配不当,轻则增加泄漏、降低整机效率,重则可损伤转子或导致密封件破碎进入主流,造成更为严重的伤害。本文正是在这样的背景下提出了对转子与密封之间的相互作用展开研究,并对转子振动规律的计算以及流固耦合的方法进行了深入的探讨。本论文主要在两个方面展开研究工作:基于双向流固耦合的方法对指尖密封及其改进结构进行数值分析获得了指尖密封的泄漏以及动力学特性;从转子动力学计算出发研究密封所对应转子的运动规律,并将转子运动引入到环形转子密封的流场分析中,得出了转子运动与转子密封之间的相互影响规律。总的来说,本文中针对上述问题所进行的具体研究内容包括:1.深入并系统地分析指尖密封的变形与流动特征。(1)采用已有的指尖密封结构并对其进行适当的改进,通过理论及数值分析,得到了不同的指尖密封结构在泄漏流体作用下的变形特性;设计了升力垫开槽的特殊结构并对其进行数值模拟,获得了开槽结构在升力及流场方面的特征,证实了开槽结构对指尖密封性能的提升所做的贡献。(2)建立了考虑密封片之间摩擦力作用的整周指尖密封计算模型,通过数值计算获得了指尖密封的变形及流场规律,并进一步得出了开槽结构在指尖密封性能提升方面的作用;将数值计算结果与成型的试验数据进行对比,找出了数值模拟可以与试验结果相匹配的工况范围。研究表明升力垫上的开槽结构可显着改善指尖密封的升力特性,这对于通过简单的结构改型来提高指尖密封的性能或降低其固有缺陷提供了依据。理论与数值分析获得的指尖密封变形及泄漏特征对于指尖密封的结构设计具有一定的参考价值。2.对密封转子动力学以及转子与迷宫、蜂窝密封之间的相互作用展开研究。(1)应用基于转子动力学的方法编写求解转子振动特性参数的程序,获得振幅与振频这两个能够描述转子振动规律的参数。(2)将转子振动参数引入到转子密封的流场非稳态计算中,获得迷宫和蜂窝密封在转子振动条件下的动态特性,分析振动引起的不平衡气体力对转子的影响。(3)对比不同结构迷宫及蜂窝密封在泄漏特性上的差异,并从流动的根源上出发分析产生差异的原因。研究说明了转子振动对密封泄漏量的影响,并且阐述了迷宫和蜂窝密封所产生的转子气体力是有可能对转子减振做出贡献的;并且从转子气体作用力的角度分析了蜂窝密封在减振降噪方面的优势。
王栋[10](2007)在《指尖密封性能的当量优化研究》文中进行了进一步梳理指尖密封是近年来发展起来的一种先进密封技术,它对于提高航空发动机性能和寿命具有良好的应用前景,开展指尖密封技术研究是一项迫切的任务,具有重要科学意义。通过国内外研究现状的分析可知,由于难以建立指尖密封的优化数学模型,目前指尖密封性能优化设计仍不具可控性。针对这种情况,本文从指尖密封系统工作原理和各个工作阶段的特点出发,基于对将系统简化为单自由度振动系统的相关理论的深刻认识,建立了指尖密封系统的当量模型,提出了指尖密封性能的当量优化思想,从而实现指尖密封性能的可控优化设计。 本文采用正交回归试验设计,在ANSYS软件平台下针对多结构多工况参数情况下的指尖密封系统进行有限元仿真试验,获得当量模型中各等效参数与实际指尖密封结构参数之间的映射关系,从而构建出用于解决指尖密封系统迟滞与接触磨损性能优化问题的质量—弹簧—阻尼当量模型。 根据描述指尖密封系统迟滞的当量模型,以当量模型与指尖密封系统特性之间的映射关系为基础,得到指尖密封迟滞与各结构参数之间的优化数学模型,实现以指尖密封迟滞程度最小为优化目标进行指尖密封结构参数的优化计算,并通过有限元分析证明了本文分析方法的可行性、结果的正确性。 在指尖密封综合性能多目标优化设计中,指尖密封系统的两个优化目标不能在一个当量模型中描述出来,本文根据对当量模型的分析,获得两个目标函数之间的函数关系,再根据当量模型中等效参数与指尖密封结构参数之间的函数关系,实现两个优化目标函数的显函数表达,采用线性加权和法构建出指尖密封综合性能的可控优化设计数学模型,并用复合形法编程求解,最终得到实际工况下的最优结构参数。
二、后遮流板结构尺寸对指尖密封性能影响的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、后遮流板结构尺寸对指尖密封性能影响的研究(论文提纲范文)
(1)C/C复合材料指尖密封的磨损特性及热防护研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究航空发动机先进密封结构的意义 |
1.1.2 航空发动机惯用密封技术 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
1.2.1 指尖密封的国内外研究现状 |
1.2.3 指尖密封研究中存在的问题 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 指尖密封磨损分析的有限元方法 |
2.1 指尖密封接触分析数学模型 |
2.1.1 接触界面的数学方程 |
2.1.2 接触的有限元方程 |
2.2 指尖密封磨损分析的数学描述 |
2.2.1 磨损深度的计算 |
2.2.2 磨损方向的确定 |
2.2.3 磨损仿真中的ALE自适应网格技术 |
2.3 磨损分析计算流程 |
2.4 小结 |
3 C/C复合材料指尖密封的磨损特性仿真 |
3.1 指尖密封结构微观接触磨损仿真研究 |
3.1.1 微观接触磨损有限元模型 |
3.1.2 结果分析与讨论 |
3.2 指尖密封结构宏观磨损仿真研究 |
3.2.1 指尖密封结构有限元模型 |
3.2.2 磨损系数 |
3.2.3 求解算法 |
3.2.4 结果与讨论 |
3.3 小结 |
4 指尖密封热防护用石墨烯涂层研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 .C/C复合材料的制备 |
4.2.2 石墨烯涂层的制备方法 |
4.2.3 石墨烯涂层评价 |
4.2.4 指尖密封热防护涂层台架试验 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 小结 |
5 结论 |
5.1 研究工作总结 |
5.2 研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(2)压力平衡型指尖密封泄漏特性试验研究(论文提纲范文)
1 试验方法 |
1.1 试验设备 |
1.2 泄漏量测试方法 |
1.3 试验件 |
1.4 试验工况及泄漏参数 |
2 试验结果及分析 |
2.1 静态试验 |
2.2 动态试验 |
2.3 与标准型指尖密封对比试验 |
3 结论 |
(3)指尖密封接触配副磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 先进密封对航空发动机的重要意义 |
1.1.2 典型航空密封技术简介 |
1.1.3 指尖密封技术的发展和类型 |
1.2 指尖密封相关领域研究现状及问题分析 |
1.2.1 指尖密封的国内外研究现状 |
1.2.2 指尖密封摩擦磨损研究现状 |
1.2.3 指尖密封摩擦磨损研究存在的问题 |
1.3 分形理论在摩擦学中的应用 |
1.3.1 分形理论在表面形貌表征中的应用 |
1.3.2 接触磨损分形模型的应用 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
2 指尖密封的接触性能仿真分析 |
2.1 指尖密封的几何模型及性能特征 |
2.1.1 指尖密封渐开线型几何模型 |
2.1.2 指尖密封的磨损参数表征 |
2.1.3 指尖密封接触性能特征 |
2.2 指尖密封的有限元模型 |
2.2.1 指尖密封有限元模型构建 |
2.2.2 指尖密封有限元模型接触设置 |
2.2.3 边界条件约束与加载 |
2.3 指尖密封仿真结果分析 |
2.3.1 结构与工况参数设定 |
2.3.2 仿真结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3指尖密封接触配副摩擦磨损实验 |
3.1 摩擦磨损性能试验评价方法 |
3.2 摩擦磨损实验设备及测试原理 |
3.2.1 布鲁克摩擦机介绍 |
3.2.2 对磨件结构设计及涂层制备 |
3.2.3 UMT摩擦实验原理与测定方法 |
3.3 销-盘试验方案设计 |
3.3.1 销-盘摩擦副的选择及试样基本材料属性 |
3.3.2 销-盘摩擦副试验条件确定 |
3.3.3 销-盘摩擦试验步骤 |
3.4 试验结果及结论分析 |
3.4.1 试验参数对摩擦系数的影响 |
3.4.2 磨损前后表面形貌变化及分形表征 |
3.4.3 基于实验材料的磨损率分析 |
3.4.4 销盘试验磨损机理分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于分形理论的指尖密封摩擦配副磨合磨损研究 |
4.1 粗糙表面基本分形理论 |
4.1.1 分形基本概念及特点 |
4.1.2 分形维数 |
4.2 指尖密封摩擦配副分形接触模型 |
4.2.1 经典粗糙表面接触理论 |
4.2.2 微凸体的分形M-B接触修正模型 |
4.3 指尖密封接触配副磨损分形预测模型 |
4.3.1 磨损分形预测模型构建 |
4.3.2 指尖密封磨损分形模型数值分析 |
4.4 本章小结 |
5 指尖密封磨损数值仿真 |
5.1 磨损数值仿真关键技术与构建流程 |
5.1.1 磨损数值模拟理论及ABAQUS简介 |
5.1.2 ALE自适应网格技术 |
5.1.3 磨损模拟流程构建 |
5.2 指尖密封磨损仿真模型 |
5.2.1 指尖密封有限元模型建立 |
5.2.2 指尖密封磨损模型 |
5.3 结果讨论分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(4)基于粗糙接触的指尖密封性能热特性影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 指尖密封的研究背景及存在的主要问题 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 存在的主要问题 |
1.2 指尖密封的结构类型及工作原理 |
1.2.1 指尖密封的结构类型 |
1.2.2 指尖密封的工作原理 |
1.3 国内外的研究进展及热分析研究概况 |
1.3.1 指尖密封国外研究进展 |
1.3.2 指尖密封国内研究进展 |
1.3.3 指尖密封热分析研究概况 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 渐开线型指尖密封传热基本理论 |
2.1 热分析基础 |
2.1.1 三种基本传热方式 |
2.1.2 三类边界条件 |
2.2 指尖密封系统中的传热方式 |
2.2.1 指尖密封系统热问题描述 |
2.2.2 对流换热 |
2.2.3 接触热传导 |
2.3 指尖密封系统对流换热系数及热流密度计算方法 |
2.3.1 对流换热系数 |
2.3.2 热流密度载荷 |
2.4 基于粗糙接触的指尖密封接触热阻计算方法 |
2.4.1 指尖密封接触热阻模型的建立 |
2.4.2 指尖密封接触热阻模型的修正 |
2.4.3 指尖密封系统接触热阻计算及分析 |
2.5 本章小结 |
3 渐开线型指尖密封热分析 |
3.1 引言 |
3.2 ANSYS APDL语言简介 |
3.3 渐开线型指尖密封几何模型 |
3.4 渐开线型指尖密封热分析模型 |
3.4.1 渐开线型指尖密封热分析模型网格划分 |
3.4.2 材料热物性参数的确定 |
3.4.3 渐开线型指尖密封热分析边界条件计算和加载 |
3.5 不同工况下指尖密封热效应分析 |
3.5.1 环境温度对指尖密封温度场影响 |
3.5.2 上下游压力差对指尖密封温度场影响 |
3.5.3 转子转速对指尖密封温度场影响 |
3.6 热效应对指尖密封接触强度影响 |
3.7 本章小结 |
4 指尖密封性能试验研究 |
4.1 指尖密封试验台介绍 |
4.2 指尖密封试验件制备 |
4.3 试验方案 |
4.4 指尖密封性能结果对比分析 |
4.4.1 转子转速对指尖密封性能的影响 |
4.4.2 压差对指尖密封性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(5)耐磨涂层对指尖密封综合性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 指尖密封研究的背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 指尖密封的结构类型及工作原理 |
1.2.1 接触式指尖密封 |
1.2.2 非接触式指尖密封 |
1.2.3 压力平衡型指尖密封 |
1.3 国内外研究进展及存在的问题 |
1.3.1 指尖密封国内外研究进展 |
1.3.2 指尖密封存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容及意义 |
1.4.1 本文研究内容 |
1.4.2 本文研究意义 |
2.渐开线型指尖密封静态性能分析 |
2.1 引言 |
2.2 ANSYS APDL简介 |
2.3 渐开线型指尖密封的几何模型 |
2.4 渐开线型指尖密封性能分析模型 |
2.4.1 分析模型的网格划分 |
2.4.2 分析模型接触设置 |
2.4.3 边界条件设定与加载 |
2.5 仿真结果分析 |
2.6 小结 |
3.渐开线型指尖密封动态性能分析 |
3.1 引言 |
3.2 分析模型建立及加载 |
3.3 仿真结果分析 |
3.3.1 不同摩擦系数指尖密封动态响应 |
3.3.2 转速及压差对指尖密封动态性能的影响 |
3.4 小结 |
4.耐磨涂层摩擦性能及磨损机理分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案及涂层制备 |
4.2.1 试验方案 |
4.2.2 涂层材料 |
4.2.3 涂层制备工艺 |
4.2.4 摩擦试样制备 |
4.2.5 涂层属性检测 |
4.3 摩擦磨损试验 |
4.4 涂层摩擦性能及磨损机理分析 |
4.4.1 磨痕SEM形貌分析 |
4.4.2 磨痕2D及3D轮廓分析 |
4.4.3 摩擦系数对比分析 |
4.5 小结 |
5.渐开线型指尖密封结构优化及试验 |
5.1 引言 |
5.2 渐开线型指尖密封结构优化 |
5.2.1 优化结构参数选择 |
5.2.2 优化算法 |
5.2.3 指尖密封优化模型建立及求解 |
5.2.4 优化结果 |
5.3 指尖密封试验研究 |
5.3.1 试验台简介 |
5.3.2 指尖密封试验件制备 |
5.3.3 指尖密封台架试验结果 |
5.4 小结 |
6.总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)考虑表面流动效应的流体动压指尖密封性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 密封技术的研究背景及意义 |
1.1.1 密封技术的研究背景 |
1.1.2 密封技术的研究意义 |
1.2 指尖密封的结构特点及工作原理 |
1.2.1 指尖密封的结构特点 |
1.2.2 指尖密封的工作原理 |
1.3 指尖密封的研究现状及存在问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 本文主要研究对象及研究内容 |
1.4.2 本文的章节安排 |
2 流体动压指尖密封设计基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 流体动压指尖密封建模流程 |
2.2.1 ANSYS Workbench平台及相关模块 |
2.2.2 流体动压指尖密封结构建模 |
2.2.3 流体动压指尖密封流场建模 |
2.3 流体动压指尖密封有限元分析流程 |
2.3.1 流体动压指尖密封指尖梁结构分析 |
2.3.2 流体动压指尖密封流体域分析 |
2.4 小结 |
3 流体动压指尖密封泄漏通道内气体运动特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 利用连续介质方程描述气体运动 |
3.3 克努森数对气体运动区域的划分 |
3.4 泄漏通道内气体运动的微尺度效应 |
3.5 小结 |
4 壁面滑移对流体动压指尖密封性能的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 流体动压指尖密封滑移模型的建立 |
4.3 流体动压指尖密封滑移率的计算方法 |
4.4 考虑温度变化对滑移率的影响规律 |
4.5 壁面滑移对流体动压指尖密封性能分析 |
4.5.1 考虑滑移对速度的影响规律 |
4.5.2 考虑滑移对压强的影响规律 |
4.5.3 考虑滑移对气膜承载力的影响规律 |
4.5.4 考虑滑移对泄漏率的影响规律 |
4.6 小结 |
5 表面织构对流体动压指尖密封性能的影响分析 |
5.1 引言 |
5.2 表面织构技术基本理论 |
5.2.1 表面织构技术研究现状 |
5.2.2 表面织构加工技术 |
5.2.3 表面织构在流体动压指尖密封中的应用 |
5.3 表面织构的流体动压指尖密封流场建模 |
5.4 不同工况下流体动压指尖密封的性能分析 |
5.4.1 气膜厚度10μm |
5.4.2 气膜厚度20μm |
5.4.3 气膜厚度30μm |
5.5 试验验证 |
5.6 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)压力平衡型指尖密封的动态性能优化与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1. 绪论 |
1.1 指尖密封研究的背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 指尖密封的构成与工作原理及结构分类 |
1.2.1 指尖密封的结构与工作原理 |
1.2.2 指尖密封的结构分类 |
1.3 国内外研究进展和现有的问题 |
1.3.1 指尖密封国外研究进展 |
1.3.2 指尖密封国内研究进展 |
1.3.3 指尖密封研究过程中存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
2. 压力平衡型指尖密封性能分析模型构建 |
2.1 引言 |
2.2 ANSYS软件的APDL语言 |
2.3 压力平衡型指尖密封的几何模型 |
2.3.1 压力平衡型指尖密封指尖梁型线的构建 |
2.3.2 压力平衡型指尖密封的几何模型 |
2.4 压力平衡型指尖密封的性能分析模型 |
2.4.1 ANSYS软件分析功能 |
2.4.2 分析区域的确定 |
2.4.3 分析模型的网格划分 |
2.4.4 边界条件的施加 |
2.5 小结 |
3. 压力平衡型指尖密封性能的优化研究 |
3.1 引言 |
3.2 优化结构参数选择与优化目标函数构建 |
3.2.1 优化结构参数选择 |
3.2.2 优化目标函数构建 |
3.3 压力平衡型指尖密封性能的优化算法 |
3.3.1 神经网络遗传算法 |
3.3.2 指尖密封性能优化求解算法 |
3.3.3 指尖密封性能优化初始化处理 |
3.4 优化结果与分析 |
3.5 小结 |
4. 压力平衡型指尖密封动态性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 动态性能分析模型的构建 |
4.2.1 几何模型 |
4.2.2 边界条件施加 |
4.3 指尖密封动态性能分析结果 |
4.3.1 指尖密封的动态性能 |
4.3.2 不同结构对指尖密封动态性能的影响 |
4.3.3 过盈量对指尖密封动态性能的影响 |
4.3.4 压差对指尖密封动态性能的影响 |
4.4 小结 |
5. 指尖密封的试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 指尖密封试验台简介 |
5.2.1 指尖密封试验台的驱动部分 |
5.2.2 指尖密封试验台的控制部分 |
5.2.3 指尖密封试验台的供气部分 |
5.2.4 指尖密封试验台的润滑部分 |
5.2.5 指尖密封试验台的测量部分 |
5.3 指尖密封试验件设计与制备 |
5.4 指尖密封试验方案 |
5.5 指尖密封试验结果 |
5.5.1 转子转速对指尖密封性能的影响试验 |
5.5.2 压力差对指尖密封性能的影响试验 |
5.5.3 指尖密封与其他类型密封性能的对比试验 |
5.5.4 不同类型指尖密封性能的对比试验 |
5.6 小结 |
6. 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)流体动压指尖密封等效动力学分析方法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 密封技术研究的背景及意义 |
1.1.1 密封技术研究的背景 |
1.1.2 密封技术研究的意义 |
1.2 指尖密封的工作原理及结构类型 |
1.2.1 指尖密封的工作原理 |
1.2.2 指尖密封的结构类型 |
1.3 流体动压指尖密封技术研究现状及存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 变刚度流体动压指尖密封性能的有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 Ansys workbench及CFX软件简介 |
2.2.1 Transient Structural模块和CFX模块的功能 |
2.2.2 Ansys CFX中的湍流模型 |
2.3 抛物线型指尖密封有限元建模 |
2.3.1 指尖梁型线的参数化控制 |
2.3.2 指尖密封结构几何建模及网格划分 |
2.4 指尖密封的流体域有限元建模 |
2.4.1 流体域的参数化控制 |
2.4.2 固场与流场区域的几何建模及网格划分 |
2.5 小结 |
3 流体动压指尖密封的等效动力学模型分析 |
3.1 引言 |
3.2 流体动压指尖密封的等效动力学模型 |
3.3 等效动力学模型中等效结构参数的分析 |
3.3.1 等效结构刚度系数的分析 |
3.3.2 等效质量的分析 |
3.3.3 等效库伦摩擦力的分析 |
3.3.4 等效结构参数的有限元计算模型 |
3.4 等效动力学模型中等效气膜参数的分析 |
3.4.1 等效气膜刚度系数和等效气膜阻尼系数的分析 |
3.4.2 等效气膜参数的有限元计算模型 |
3.5 本章小节 |
4 等效动力学模型中等效参数的计算 |
4.1 引言 |
4.2 等效结构刚度系数的计算 |
4.2.1 等效结构刚度系数与指尖密封结构参数的关系 |
4.2.2 等效结构刚度系数和结构参数的函数关系 |
4.3 等效动力学模型中的等效质量的计算 |
4.3.1 等效质量与指尖密封结构参数的关系 |
4.3.2 等效质量与结构参数的函数关系 |
4.4 等效库伦摩擦力的计算 |
4.4.1 变量选取与数值试验设计 |
4.4.2 等效库伦摩擦力与结构工况参数的关系 |
4.4.3 等效库伦摩擦力与结构工况参数的函数关系 |
4.5 等效气膜刚度系数及等效气膜阻尼系数的计算 |
4.5.1 等效气膜刚度系数的分析与计算 |
4.5.2 等效气膜阻尼系数的分析与计算 |
4.5.3 等效气膜参数与结构工况参数的函数关系 |
4.6 小结 |
5 变刚度指尖密封等效动力学模型的求解及性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 等效动力学模型微分方程的处理 |
5.2.1 等效动力学微分方程的简化处理 |
5.2.2 等效动力学微分方程的求解 |
5.3 影响流体动压指尖密封动态性能的参数分析 |
5.3.1 型线及低压指尖靴轴向尺寸 |
5.3.2 指尖片厚度与转子线速度 |
5.3.3 气膜厚度与压差 |
5.4 影响流体动压指尖密封泄漏的参数分析 |
5.4.1 指尖密封泄漏量的计算公式 |
5.4.2 低压指尖靴轴向尺寸 |
5.4.3 气膜的特征厚度 |
5.4.4 转子线速度 |
5.5 验证 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)叶轮机械密封及转子相互作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 技术进展综述 |
1.2.1 柔性密封技术发展综述 |
1.2.2 刚性密封-转子系统研究发展综述 |
1.3 本文所涉及到的叶轮机械转子密封的需求及应用概况 |
1.3.1 指尖密封 |
1.3.2 迷宫密封 |
1.3.3 蜂窝密封 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.4.1 问题的提出 |
1.4.2 主要研究内容 |
第一部分:指尖密封性能分析 |
第2章 指尖密封数值分析方法与模型 |
2.1 几何模型 |
2.2 数值方法 |
2.2.1 单纯流体计算 |
2.2.2 结构应力计算 |
2.2.3 流固耦合中的网格变形 |
2.3 湍流模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 指尖密封数值研究 |
3.1 计算模型及网格 |
3.2 简单光滑结构指尖密封性能分析 |
3.2.1 结构变形分析 |
3.2.2 泄漏特性分析 |
3.2.3 靴底流场特性分析 |
3.3 开槽结构对指尖密封性能的影响 |
3.3.1 周期性计算模型开槽结构 |
3.3.2 升力特性分析 |
3.3.3 泄漏特性分析 |
3.3.4 流场特性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 指尖密封整周模型的数值研究 |
4.1 整周计算模型及网格 |
4.2 升力效果特性分析 |
4.3 升力垫下端面的压力分布 |
4.4 泄漏特性分析 |
4.5 密封气体力分析 |
4.6 数值计算结果与试验值的对比分析 |
4.8 本章小结 |
第二部分:转子涡动对密封性能的影响 |
第5章 迷宫、蜂窝密封结构及算法研究 |
5.1 几何结构 |
5.1.1 迷宫密封结构 |
5.1.2 蜂窝密封结构 |
5.2 数值模拟方法 |
5.2.1 转子动力学计算 |
5.2.2 密封流场计算 |
5.2.3 整体数值计算流程 |
5.2.4 湍流模型与网格移动理论 |
5.3 计算模型及网格 |
5.3.1 计算模型及尺寸 |
5.3.2 计算网格 |
5.4 本章小结 |
第6章 转子振动及其对密封性能的影响的研究 |
6.1 初步计算 |
6.1.1 转子振动规律计算 |
6.1.2 进、出口流道长度对流场计算的影响 |
6.2 密封泄漏分析 |
6.2.1 直通式迷宫密封 |
6.2.2 交错式迷宫密封 |
6.2.3 蜂窝密封 |
6.3 转子气体力分析 |
6.3.1 直通式迷宫密封与蜂窝密封的气体作用力比较 |
6.3.2 直通式与交错式迷宫密封的气体作用力比较 |
6.4 密封流场分析 |
6.4.1 从流场的角度分析密封泄漏 |
6.4.2 从流场角度探讨密封气体作用力的产生及差异 |
6.5 指尖密封与迷宫、蜂窝密封的性能对比 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及取得的科研成果 |
致谢 |
(10)指尖密封性能的当量优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 先进密封技术研究的重要性 |
1.2 指尖密封技术的研究现状 |
1.2.1 指尖密封的应用背景和结构特点 |
1.2.2 指尖密封的国内外研究现状 |
1.2.3 指尖密封研究中存在的问题 |
1.3 结构优化设计的发展简介 |
1.3.1 结构优化的发展和研究现状 |
1.3.2 当量模型优化的应用 |
1.4 本文的研究意义和主要内容 |
第二章 指尖密封系统当量模型的建立 |
2.1 指尖密封工作性能分析 |
2.1.1 指尖密封接触分析有限元模型的建立 |
2.1.2 指尖密封的性能分析简述 |
2.2 指尖密封系统的参数化模型 |
2.3 指尖密封的当量模型 |
2.3.1 干摩擦阻尼系统的自由振动 |
2.3.2 指尖密封系统的当量模型 |
2.4 当量模型参数的获取 |
2.4.1 等效刚度 K_(equ) |
2.4.2 等效阻尼力F_(equ) |
2.4.3 等效静摩擦阻尼力F_(equ0) |
2.5 小结 |
第三章 指尖密封迟滞特性的当量优化研究 |
3.1 优化设计数学模型 |
3.1.1 目标函数的建立 |
3.1.2 指尖密封在结构上的约束要求 |
3.2 基于 Matalab的指尖密封结构优化单目标程序设计 |
3.2.1 优化算法介绍及求解 |
3.2.2 指尖密封结构参数的优化计算 |
3.3 优化参数的指尖密封结构迟滞性能分析 |
3.3.1 当量优化结果与有限元计算结果的比较 |
3.3.2 指尖密封系统迟滞性能分析 |
3.4 小结 |
第四章 指尖密封结构综合性能的当量优化研究 |
4.1 指尖密封综合性能优化数学模型 |
4.1.1 多目标优化问题的数学定义 |
4.1.2 指尖密封系统磨损性能优化目标函数的建立 |
4.1.3 指尖密封多目标优化数学模型的建立 |
4.2 指尖密封多目标性能优化 |
4.2.1 指尖密封多目标优化问题求解 |
4.2.2 加权和法双目标优化分析 |
4.3 指尖密封优化实例及分析 |
4.3.1 实例及结果分析 |
4.3.2 优化结果验证 |
4.3.3 优化方法验证 |
4.4 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
四、后遮流板结构尺寸对指尖密封性能影响的研究(论文参考文献)
- [1]C/C复合材料指尖密封的磨损特性及热防护研究[D]. 周瑞敏. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]压力平衡型指尖密封泄漏特性试验研究[J]. 周坤,力宁,潘君,王晓燕,胡廷勋,邹晗阳,谭键. 润滑与密封, 2021(04)
- [3]指尖密封接触配副磨损性能研究[D]. 张学礼. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]基于粗糙接触的指尖密封性能热特性影响研究[D]. 焦丹丹. 西安理工大学, 2019(08)
- [5]耐磨涂层对指尖密封综合性能的影响研究[D]. 司晨光. 西安理工大学, 2018(12)
- [6]考虑表面流动效应的流体动压指尖密封性能研究[D]. 杜鹏飞. 西安理工大学, 2018(12)
- [7]压力平衡型指尖密封的动态性能优化与试验研究[D]. 石腾腾. 西安理工大学, 2017(02)
- [8]流体动压指尖密封等效动力学分析方法的研究[D]. 李梦晨. 西安理工大学, 2017(02)
- [9]叶轮机械密封及转子相互作用研究[D]. 张海. 哈尔滨工程大学, 2013(04)
- [10]指尖密封性能的当量优化研究[D]. 王栋. 西北工业大学, 2007(01)