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波箔轴承摩擦力学行为分析

机械工程学报 2024年

作者：赵琪强铭琛侯予陈双涛赖天伟西安交通大学能源与动力工程学院西安交通大学深低温技术与装备教育部重点实验室

为了深入分析摩擦力对波箔轴承刚度和阻尼特性的影响，完善了波箔气体轴承库伦摩擦模型，综合考虑了波拱顶部与平箔间摩擦力以及波箔底部支撑点与轴承座之间的摩擦力以及波箔拱之间的相互作用，添加了判定波箔拱翘起以及与轴承座脱离的... 详细信息

为了深入分析摩擦力对波箔轴承刚度和阻尼特性的影响，完善了波箔气体轴承库伦摩擦模型，综合考虑了波拱顶部与平箔间摩擦力以及波箔底部支撑点与轴承座之间的摩擦力以及波箔拱之间的相互作用，添加了判定波箔拱翘起以及与轴承座脱离的判据，使之与实际的波箔变形问题更加接近，研究了摩擦因数和波箔厚度变化对波箔径向气体轴承刚度特性、耗散能量以及滑移状态的影响。研究结果表明：加载过程中，波拱顶部节点始终处于滑移状态。卸载过程中，拱顶部和底部支撑点会经历从滑移状态转变为滞止状态再转变为滑移状态的过程，且波拱越靠近固定端，其滑移状态转变也越晚。随着波箔厚度的增加，波箔刚度逐渐增大，箔片耗散能量逐渐减小。从固定端至自由端，各波拱刚度和耗散能量基本呈现先增加后减小的趋势。在波箔轴承其他参数保持不变时，存在一个合适的摩擦因数使得轴承整体性能达到相对最佳。

关键词：气体轴承波箔轴承轴承刚度耗散能量库伦摩擦机理

微量水蒸气条件下低温表面结霜过程的实验研究

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陕西师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 121-128页

作者：赖天伟刘学黄知龙赵波侯予西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000

为研究微量水蒸气在低温表面上的结霜过程,搭建了低温表面微量水汽混合湿氮气的可视化结霜实验台。实验对比了常规湿度和微量水汽含量条件下,-180℃冷表面上常温氮气流中水蒸气结霜过程和形态,研究了不同微量水汽含量以及环境压力对低... 详细信息

为研究微量水蒸气在低温表面上的结霜过程,搭建了低温表面微量水汽混合湿氮气的可视化结霜实验台。实验对比了常规湿度和微量水汽含量条件下,-180℃冷表面上常温氮气流中水蒸气结霜过程和形态,研究了不同微量水汽含量以及环境压力对低温结霜特性的影响。结果表明:相比于常规湿度条件下冷凝-冻结机制主导的结霜过程,微量水蒸气(体积分数71×10^(-6))在低温表面主要通过凝华机制生成微小冰晶沉积在冷表面,形成不均匀分布的无明显枝干的霜晶,随后形成平整疏松的霜层。凝华机制主导的霜层生长过程主要体现为霜层厚度的增大,而密度无明显增大。在微量水蒸气条件下,随着水汽含量由1.53×10^(-6)升高至500×10^(-6),霜层逐渐增厚并伴随着霜层形态由平坦均匀薄层向簇状霜团转变,增大的接触面积使霜层生长速率加快。环境压力由109 kPa升高至190 kPa时,增大的水蒸气分压本质上是由水蒸气绝对含量增加引起,霜层生长加快,表面的不平整程度会升高,霜晶形态更丰富。随时间推移,同一时刻不同环境压力下霜层厚度的差异逐渐增大。最后拟合了适用于低温表面上微量水蒸气条件下的无量纲霜层厚度关联式,整体误差在±20%以内。

关键词：结霜微量水低温表面霜层厚度无量纲关联式

考虑空化作用的液氢润滑人字形螺旋槽止推轴承动态特性数值研究

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轴承 2024年第5期 156-163页

作者：颜少航王桢赵琪赖天伟侯予西安交通大学动力工程多相流国家重点研究室西安710049 西安交通大学低温技术与装备教育部重点实验室西安710049

轴承内部的动压效应和高速旋转引起的温升会导致润滑介质产生空化,影响轴承的承载性能;转子轴向受力不平衡将导致止推轴承的间隙高度出现周期性变化,影响轴承的运行稳定性。为消除空化和轴承间隙变化对其性能的影响,使用商业软件FLUENT ... 详细信息

轴承内部的动压效应和高速旋转引起的温升会导致润滑介质产生空化,影响轴承的承载性能;转子轴向受力不平衡将导致止推轴承的间隙高度出现周期性变化,影响轴承的运行稳定性。为消除空化和轴承间隙变化对其性能的影响,使用商业软件FLUENT 2020R1,应用铺层动网格方法和修正后的Zwart-Gerber-Belamri空化模型,针对在正弦振动间隙高度和润滑剂空化共同作用下液氢润滑的高速人字形螺旋槽止推轴承(HSGTB)的动态特性开展数值研究。结果表明:HSGTB的承载力、摩擦力矩、温度平均值随间隙高度振幅的增大而增大,随平衡间隙高度的增大而减小;当间隙高度振幅大于35μm时,HSGTB的摩擦转矩数值明显上升,当平衡间隙高度等于35μm时,HSGTB的承载力最小,因此实际运行中应该避开这些工况。

关键词：滑动轴承止推轴承轴承间隙空化振动温度压力

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腹腔镜下全胃切除食管空肠吻合口瘘相关危险因素分析

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腹腔镜下全胃切除食管空肠吻合口瘘相关危险因素分析

作者：赖天伟新疆医科大学

学位级别：硕士

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采用动压轴承的高速液氮离心潜液泵设计

低温与超导 2024年第7期52卷 47-52页

作者：张蓓乐余程焕王元清陈双涛侯予赖天伟西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 深低温技术与装备教育部重点实验室西安交通大学西安710049

针对低温流体泵小型化和潜液的需求,提出了一种基于液体动压轴承的高速液氮离心潜液泵的新结构。建立高速离心式液氮潜液泵的设计方法,着重探讨了低比转速离心泵的水力部件设计、液氮动压轴承开发、两级增压泵内轴向力平衡等关键环节。... 详细信息

针对低温流体泵小型化和潜液的需求,提出了一种基于液体动压轴承的高速液氮离心潜液泵的新结构。建立高速离心式液氮潜液泵的设计方法,着重探讨了低比转速离心泵的水力部件设计、液氮动压轴承开发、两级增压泵内轴向力平衡等关键环节。采用CFD仿真软件对液氮潜液泵的叶轮流道流动状态进行数值分析,结果表明增加诱导轮可提高泵的汽蚀性能,泵的水力性能结果符合设计预期,通过数值模拟和实验结果对比分析验证了泵设计的准确性和可靠性,为小型低温流体泵送应用提供参考。

关键词：离心泵低比转速液氮液体动压轴承

基于多组学分析CIP2A在肝内胆管癌中的作用与预后相关性的生物信息学分析

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腹部外科 2024年

作者：哈力木拉提·吾布力卡斯木吐尔地·阿不来提赖天伟刘郁于鹏吾买尔江·买买提新疆维吾尔自治区中医药研究院新疆维吾尔自治区中医医院新疆医科大学第四附属医院普外一科

目的分析CIP2A在肝内胆管癌（intrahepaticcholangiocarcinoma， ICC）中的表达及其在肿瘤特征相关性分析。方法选取2010年01月至2020年12月在本院手术治疗的ICC病人66例，收集病人一般资料及临床病理参数，收集病人病理组织标本。采... 详细信息

目的分析CIP2A在肝内胆管癌（intrahepaticcholangiocarcinoma， ICC）中的表达及其在肿瘤特征相关性分析。方法选取2010年01月至2020年12月在本院手术治疗的ICC病人66例，收集病人一般资料及临床病理参数，收集病人病理组织标本。采用肿瘤数据库GEPIA2分析CIP2A在ICC中的表达;在肿瘤病人样本中通过Westernblot，实时荧光定量PCR（qRT-PCR）以及免疫组织化学染色法检测CIP2A的表达水平，通过免疫组织化学染色法分析CIP2A表达水平与病人临床病理参数关系。GEPIA2分析肝内胆管癌中CIP2A表达与癌症总生存期和无病生存期的关系;体外培养胆管癌RBE细胞系，通过siRNA转染沉默CIP2A后进行转录组测序，初步分析与CIP2A相关基因和信号通路。结果与癌旁组织相比，胆管癌组织中CIP2AmRNA和蛋白水平显著升高。CIP2A高表达与肿瘤分化程度，脉管侵犯和淋巴结转移有关（P＜0.05）。此外，CIP2A与肿瘤微环境，蛋白多糖调控，PI3K-AKT信号通路，脂代谢，核糖体调控等通路有关。结论 CIP2A的高表达与ICC临床特征存在相关性，通过组学结合临床特征分析，有助于从临床肿瘤样本角度阐述CIP2A在ICC发生发展中的作用。本研究为ICC进展的分子机理提供理论依据以及潜在的治疗靶点。

关键词： CIP2A PP2A癌性抑制因子肝内胆管癌转录组测序生物信息学分析

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库伦摩擦对波箔气体轴承特性的影响

西安交通大学学报 2022年第7期56卷 177-183页

作者：赵琪任雄豪侯予陈双涛赖天伟西安交通大学能源与动力工程学院 710049西安

为了深入了解库伦摩擦对波箔气体轴承特性的影响,考虑了波箔片与平箔片间摩擦力以及波箔片与轴承座间摩擦力,通过有限元梁单元模型计算波箔轴承单个波拱的位移,采用能量耗散的方法对波箔轴承的刚度和阻尼特性进行了评价,分析了载荷基准... 详细信息

为了深入了解库伦摩擦对波箔气体轴承特性的影响,考虑了波箔片与平箔片间摩擦力以及波箔片与轴承座间摩擦力,通过有限元梁单元模型计算波箔轴承单个波拱的位移,采用能量耗散的方法对波箔轴承的刚度和阻尼特性进行了评价,分析了载荷基准值和载荷波动幅值以及摩擦因数对库伦阻尼耗散能量以及箔片刚度特性的影响规律。研究结果表明:随着载荷基准值和载荷波动幅值增大,库伦阻尼耗散能量明显增加,有助于提高轴承运行的稳定性;载荷波动幅值增大,波箔轴承刚度先迅速减小然后逐渐趋于稳定;载荷基准值变化对波箔刚度影响较小,波箔刚度基本不发生变化。载荷由最大值逐渐减小时,波箔拱顶部摩擦力刚开始时仍为滑动摩擦力。进入滞止阶段后,滑动摩擦力逐渐转变为静摩擦力且摩擦力方向逐渐由同向变为反向。箔片轴承设计过程中,应以支撑刚度或阻尼耗散为目标,选择最优的摩擦因数。

关键词：气体轴承波箔库伦阻尼库伦摩擦

受限流道沿程参数变化对竖直圆管表面结霜特性影响的实验研究

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西安交通大学学报 2022年第5期56卷 149-155页

作者：刘学赖天伟赵琪强铭琛马斌侯予西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000

为研究换热器受限流道内沿程湿空气参数和壁温同时变化对霜层生长的影响,搭建了竖直布局的可视化结霜实验台。实验研究了受限流道内沿程霜层厚度、壁温、霜层生长率等参数的变化规律,以及逆流工况下入口湿空气温度、相对湿度、空气流速... 详细信息

为研究换热器受限流道内沿程湿空气参数和壁温同时变化对霜层生长的影响,搭建了竖直布局的可视化结霜实验台。实验研究了受限流道内沿程霜层厚度、壁温、霜层生长率等参数的变化规律,以及逆流工况下入口湿空气温度、相对湿度、空气流速对受限流道内圆管表面的结霜量和平均霜层密度的影响。实验结果表明:沿制冷剂流动方向,制冷剂入口段霜层逐渐变薄,中间段霜层厚度趋于平坦,出口段霜层厚度上升。因受限效应的影响,在结霜初期流道内的霜层生长率逐渐降低;在结霜中期流道内水蒸气浓度随时间升高,可使霜层生长率出现小幅提升;在结霜后期霜层生长率降低。在壁温越低、水蒸气浓度越高的位置,霜层生长率出现局部增大的时间越早。更高的入口湿空气温度、相对湿度、空气流速会提升结霜量,而平均霜层密度随入口相对湿度升高而下降。

关键词：受限流道结霜特性霜层厚度结霜量平均霜层密度

悬臂止推箔片轴承三维流-固-热耦合数值分析

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摩擦学学报 2023年第11期43卷 1361-1369页

作者：赵琪强铭琛侯予陈双涛赖天伟西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 西安交通大学深低温技术与装备教育部重点实验室陕西西安710049

工作温度是影响轴承性能关键因素之一,为了深入分析轴承气膜温度变化对箔片轴承承载特性的影响,本文中建立了考虑冷却气实际流动特性的悬臂止推箔片轴承三维流-固-热耦合模型,研究了轴承间隙、转速以及冷却气流速变化时悬臂箔片轴承气... 详细信息

工作温度是影响轴承性能关键因素之一,为了深入分析轴承气膜温度变化对箔片轴承承载特性的影响,本文中建立了考虑冷却气实际流动特性的悬臂止推箔片轴承三维流-固-热耦合模型,研究了轴承间隙、转速以及冷却气流速变化时悬臂箔片轴承气膜压力场和温度场等的变化规律.研究结果表明:随着轴承间隙减小以及轴承转速增大,气膜表面温度逐渐升高,其中气膜高压区温度上升更快,气膜温度与轴承间隙呈现线性变化趋势,气膜温度与转速呈现非线性增长的趋势,相比于轴承间隙,轴承转速升高对润滑气膜温度场影响更大,气膜温度过高可能会造成轴承热失效,因此需要深入研究工作温度对轴承性能的影响;随着冷却气流速增大,轴承承载力和气膜温度逐渐减小.冷却气流速增大到一定程度时,降温效果不再发生明显变化.

关键词：气体轴承悬臂轴承流-固-热耦合承载特性热特性