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带新型滤网的船用汽轮机调节阀性能研究

热能动力工程 2022年第1期37卷 81-88页

作者：杨宗鑫陈龙李剑钊中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078

针对采用小孔滤网的驳船式核电汽轮机球形调节阀在大开度时通流损失较大的问题,设计了一种带大窗口的新型滤网。采用Fluent软件对原型阀、小孔滤网阀及大窗口滤网阀流场进行数值模拟,在压比分别为0.9和0.5时计算流量系数及总压损失系数... 详细信息

针对采用小孔滤网的驳船式核电汽轮机球形调节阀在大开度时通流损失较大的问题,设计了一种带大窗口的新型滤网。采用Fluent软件对原型阀、小孔滤网阀及大窗口滤网阀流场进行数值模拟,在压比分别为0.9和0.5时计算流量系数及总压损失系数随相对开度的变化值。搭建实验台对大窗口滤网阀的气动性能进行了实验验证。结果表明:压比不变情况下,相对开度从4.3%逐渐增大到43.5%的过程中,大窗口滤网阀在开度小于26.1%时流动特性与小孔滤网阀完全一致,阀内流动较为均匀,可有效降低振动噪声;当相对开度大于26.1%时,与小孔滤网阀相比,大窗口滤网阀流量系数增大,总压损失系数减小,通流性能更佳;大窗口滤网阀的实验值与计算值变化趋势基本一致,最大偏差不超过8%,验证了所采用的数值计算物理模型和计算方法的正确性。

关键词：核电汽轮机调节阀滤网气动性能数值模拟

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船舶动力余热透平发电一体机性能研究

热能动力工程 2022年第5期37卷 9-14页

作者：吴哲王超王佳典李剑钊中国船舶集团有限公司第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078

为进一步提高有机朗肯循环(ORC)发电系统的密封性、可靠性及发电效率等性能,开展透平发电一体机性能实验研究。研究对象为350 kW等级ORC发电装置,循环介质为R134a,船舶余热热源温度为60~90℃,冷源温度为9±1℃。利用试验测试及理论分析... 详细信息

为进一步提高有机朗肯循环(ORC)发电系统的密封性、可靠性及发电效率等性能,开展透平发电一体机性能实验研究。研究对象为350 kW等级ORC发电装置,循环介质为R134a,船舶余热热源温度为60~90℃,冷源温度为9±1℃。利用试验测试及理论分析等方法,对透平发电机功率、效率以及冷却方式开展研究。结果表明:在热负荷达到4023 kW时,发电上网功率平均值为315 kW,透平轴功平均值为341.6 kW,系统稳定时,透平等熵效率达到79.22%;发电机效率达到92.55%,系统效率达到7.85%,相对于参考文献中几种常用的透平发电机技术方案,磁悬浮高速径流透平一体发电机具有较高的热功转换效率及发电效率,额定发电功率下用于冷却电机的工质流量仅为0.1245 kg/s。

关键词：船舶余热有机朗肯循环透平发电机磁悬浮高速一体发电机

结构参数对贯通挡板袋型阻尼密封动力特性的影响

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润滑与密封 2023年第1期48卷 1-7页

作者：张旭曹世裕孙丹李剑钊荆建平上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所(中国船舶重工集团公司第七〇三研究所) 黑龙江哈尔滨150001

与迷宫密封不同,由于有轴向挡板的存在,贯通挡板袋型阻尼密封能提供较大的阻尼,成为抑制旋转机械系统振动的潜在的有效元件。为探究结构参数对该种密封动特性的影响,对扰动下的贯通挡板袋型阻尼密封-转子系统进行受力分析;选定若干组腔... 详细信息

与迷宫密封不同,由于有轴向挡板的存在,贯通挡板袋型阻尼密封能提供较大的阻尼,成为抑制旋转机械系统振动的潜在的有效元件。为探究结构参数对该种密封动特性的影响,对扰动下的贯通挡板袋型阻尼密封-转子系统进行受力分析;选定若干组腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度,建立数值仿真模型;利用CFD方法计算给定轴颈涡动下密封间隙和腔室中的流动情况,获得扰动作用下轴颈受到间隙气流的径向作用力,求得密封-转子系统8个动特性系数;分析该型阻尼密封的腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度3种结构参数对其动特性系数的影响规律。结果表明:刚度系数中直接刚度为主导因素,且随腔室加宽加深单调增加;直接阻尼和交叉阻尼量级相仿,且较大的腔室深度和较小的密封间隙有利于取得较好的阻尼特性;通过选择尽可能深的腔室深度和尽可能小的密封间隙,以及恰当的密封宽度和齿数,可获得更好的密封动力特性。

关键词：贯通挡板袋型阻尼密封动特性腔室形状密封间隙

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连续转子轴承系统的非线性动力学行为研究

热能动力工程 2002年第6期17卷 607-610页

作者：荆建平孙毅李剑钊夏松波哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨·第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150036

对一转子轴承系统,采用有限元方法建立了非线性连续转子轴承系统模型,分别采用直接积分法和模态综合法对偏心情况下转子的非线性动力学行为进行了分析,并对两种方法的结果进行比较发现,直接积分法对于求解非线性振动问题更有效。运用简... 详细信息

对一转子轴承系统,采用有限元方法建立了非线性连续转子轴承系统模型,分别采用直接积分法和模态综合法对偏心情况下转子的非线性动力学行为进行了分析,并对两种方法的结果进行比较发现,直接积分法对于求解非线性振动问题更有效。运用简单离散方法对该转子轴承系统进行了分析,其结果与有限元法偏差较大。有限元的分析结果表明,该转子轴承系统的动力学响应为一典型的油膜震荡过程,其非线性动力学运动形式为HOpf分叉。

关键词：转子轴承系统非线性动力学有限元油膜震荡汽轮机

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船用汽轮机带冠叶片动力特性研究

热能动力工程 2002年第2期17卷 126-128页

作者：李剑钊闻雪友林志鸿哈尔滨.第七O三研究所黑龙江哈尔滨150036

利用大型有限元通用程序MSC/NASTRAN对蒸汽轮机带冠叶片进行了动力特性研究 ,讨论了边界条件处理、冠间“紧度”和受力情况。

关键词：船舶汽轮机带冠叶片动力特性振动有限元

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带冠叶片碰撞减振机理研究

热能动力工程 2008年第6期23卷 601-605,688页

作者：李剑钊张文平李国镔哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 海军驻哈尔滨七0三研究所军事代表室黑龙江哈尔滨150036

通过对带冠叶片边界非线性条件的研究,建立了全新的带有碰撞阻尼的叶片三维实体单元有限元模型。对计算分析与试验结果进行了对比,验证了叶片的计算模型的计算精度,进而对两只平板叶片在不同间隙、激振力幅值和频率条件下的特性进行分析... 详细信息

通过对带冠叶片边界非线性条件的研究,建立了全新的带有碰撞阻尼的叶片三维实体单元有限元模型。对计算分析与试验结果进行了对比,验证了叶片的计算模型的计算精度,进而对两只平板叶片在不同间隙、激振力幅值和频率条件下的特性进行分析,结果表明:随着叶冠间隙、激振力幅值和激振力频率的增加,叶片出现明显的频谱分量;具有碰撞条件的叶片可以抑制外力做功,叶片动应力可以通过叶冠参数的调整进行控制。

关键词：带冠叶片碰撞阻尼减振有限元

实际高维转子—轴承系统非线性动力学行为计算研究

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热能动力工程 2005年第3期20卷 242-245页

作者：荆建平孟光李剑钊孙毅上海交通大学国家振动冲击和噪声重点实验室上海200030 哈尔滨.第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150036 哈尔滨工业大学航天工程与力学系黑龙江哈尔滨150001

采用等参梁有限元方法对实际600MW汽轮发电机组的轴系(考虑局部非线性油膜力因素)进行了动力学响应分析;并与线性方法分析结果进行了对比,同时考察了直接积分法和模态叠加法在大型轴系非线性求解方面的差别。结果表明:采用非线性方法求... 详细信息

采用等参梁有限元方法对实际600MW汽轮发电机组的轴系(考虑局部非线性油膜力因素)进行了动力学响应分析;并与线性方法分析结果进行了对比,同时考察了直接积分法和模态叠加法在大型轴系非线性求解方面的差别。结果表明:采用非线性方法求解高维转子轴承系统的动力学响应是必要的、可行的;对于转子系统非线性动力学问题,直接积分法比模态叠加法更为有效。

关键词：汽轮机转子动力学非线性

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微电脑控制柴油机油水在线混合自控系统

微电脑控制柴油机油水在线混合自控系统

作者：李剑钊大连理工大学

学位级别：硕士

随着世界范围内能源危机的日益加剧、排放法规的日益严格,内燃机的节油和排放问题越来越受到人们的关注。在众多的降低柴油机油耗和排放的方法中,柴油机掺水燃烧技术效果显著。目前,国内外的柴油机掺水燃烧技术大多通过燃用乳化油或使... 详细信息

随着世界范围内能源危机的日益加剧、排放法规的日益严格,内燃机的节油和排放问题越来越受到人们的关注。在众多的降低柴油机油耗和排放的方法中,柴油机掺水燃烧技术效果显著。目前,国内外的柴油机掺水燃烧技术大多通过燃用乳化油或使用机械式油水比例配比装置来实现。然而,这些实现方法大都存在“节油不节钱”、油水比例不可调、控制不精确等不足之处。因此,开发出一套具有结构简单、控制精确、能够根据工况的实时变化自动调节油水比例等特点的柴油机油水在线混和自控系统势在必行。本套系统充分利用了先进的单片机测控技术。它选用AVR单片机作为微控制器,通过传感器测得柴油机的转速、排气温度等工况信号,再根据这些信号由微控制器区分判断出柴油机的不同工况。最后将通过分析、计算、查表得到的该工况下最佳的油水比率送至单片机的PWM输出口,用来调节喷水电磁阀的开启频率,从而得到所需的精确比例的油水混合物。不同工况下的最佳油水比率是通过发动机台架试验获得的。另外,根据实际需要,掺水燃烧的起停可以通过手动按键来控制,工况信号以及PWM输出占空比通过LED数字显示。在2100型柴油机上的推进特性对比台架试验结果表明:通过安装本套系统,节油降污效果明显,平均节油率在6%左右,碳烟排放平均降低幅度在30%左右,氮氧化物排放平均降低幅度在25%左右。另外,经过试验检测,本套测控系统油水比率配比精确、控制响应迅速、数据采集显示准确。可广泛的应用在船舶柴油机、燃油锅炉和燃油发电机组上,具有广泛的实用推广价值。

关键词：柴油机油水混合物在线节能单片机

基座刚度对设备隔振器限位引起的二次冲击影响特性研究

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振动与冲击 2020年第6期39卷 125-131页

作者：李剑钊申海川宋禹林刘伟刘丙祥中国船舶重工集团公司第七〇三研究所哈尔滨150000 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150000

隔振器作为舰用设备抗冲击的重要防护手段被广泛应用,而带有限位功能的隔振器在特定情况下所产生的二次冲击问题也是目前抗冲击设计所关注的主要问题之一。带有限位功能的隔振器可能会产生二次冲击效应,因此合理选择限位器刚度及设置限... 详细信息

隔振器作为舰用设备抗冲击的重要防护手段被广泛应用,而带有限位功能的隔振器在特定情况下所产生的二次冲击问题也是目前抗冲击设计所关注的主要问题之一。带有限位功能的隔振器可能会产生二次冲击效应,因此合理选择限位器刚度及设置限位位移,以确保冲击响应允许的条件下合理选择两种参数。同时,在研究设备抗冲击性能时是否考虑设备安装基座刚度,对设备抗冲击研究结果影响较大。以单自由度和双自由度无阻尼系统为研究对象,基于分段函数研究的方法,分析基座刚度对冲击响应的影响及不同限位器刚度及限位距离对冲击响应的影响,提供更为准确选择限位隔振器的依据。

关键词：限位基座刚度设备抗冲击冲击响应