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表面波度对液体椭圆孔端面密封上游泵送特性的影响

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润滑与密封 2024年第1期49卷 149-154页

作者：顾广溪宋源森白少先新乡航空工业(集团)有限公司河南新乡453000 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310032

表面波度与端面几何型槽的耦合影响使得密封性能的变化规律更为复杂。基于粗糙和波度表面假设,建立空化效应下端面椭圆孔液体上游泵送密封的理论分析模型,对上游泵送端面密封的压力分布和泄漏率进行数值求解计算,分析周向表面波度幅值... 详细信息

表面波度与端面几何型槽的耦合影响使得密封性能的变化规律更为复杂。基于粗糙和波度表面假设,建立空化效应下端面椭圆孔液体上游泵送密封的理论分析模型,对上游泵送端面密封的压力分布和泄漏率进行数值求解计算,分析周向表面波度幅值、数量等几何参数和转速、密封压力等操作参数对开启力和泄漏率的影响规律。结果显示:表面波度使得密封端面产生更高的流体动压效果,并减弱上游泵送效果,容易导致密封介质的泄漏;随着波高和周向波数的增加,开启力略有增加;泄漏率随着波高的增加呈现正向增强趋势,但波数对泄漏率没有明显影响;在空化效应和表面波度的影响下,速度剪切产生的密封端面开启力可增加50%以上,并形成流体的完全上游泵送;密封压力和膜厚的增加,使得流体的上游泵送性能和密封性下降。

关键词：表面波度空化效应上游泵送椭圆孔液体端面密封

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液体椭圆孔端面泵用机械密封特性试验

流体机械 2023年第1期51卷 8-12,17页

作者：顾广溪李开心宋源森白少先新乡航空工业(集团)有限公司河南新乡453049 浙江工业大学机械工程学院杭州310032

为了探究液体椭圆微孔端面密封特性,通过液体密封试验考察了微孔端面密封的泄漏控制规律,对2种椭圆微孔端面和1种光滑端面开展对比研究,研究了不同压力和转速工况下泄漏率和温升的变化规律。试验结果表明:密封表面双列椭圆微孔设计在高... 详细信息

为了探究液体椭圆微孔端面密封特性,通过液体密封试验考察了微孔端面密封的泄漏控制规律,对2种椭圆微孔端面和1种光滑端面开展对比研究,研究了不同压力和转速工况下泄漏率和温升的变化规律。试验结果表明:密封表面双列椭圆微孔设计在高速下可明显降低摩擦温升,转速达到15000 r/min时,最高可降低80℃;合理的反向椭圆微孔可以降低并控制密封泄漏;椭圆多孔密封端面在多转速工况时存在增加磨损的风险,通过合理的反向椭圆微孔设计可一定程度上减缓端面磨损。

关键词：液体端面密封椭圆孔泄漏率摩擦温升

椭圆孔及偏转角对凹槽叶顶气膜冷却流动换热特性的影响

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西安交通大学学报 2021年第1期55卷 153-161页

作者：郭嘉杰王新军鲍宇航西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为进一步提高叶顶气膜冷却效率,降低叶顶泄漏流量,采用CFX软件数值求解三维RANS方程及标准k-ω湍流模型,研究了应用椭圆冷却孔及径向偏转角后的动叶凹槽叶顶流动与换热特性。以GE-E3第一级动叶为研究对象,将叶片中弧线切线作为椭圆长轴... 详细信息

为进一步提高叶顶气膜冷却效率,降低叶顶泄漏流量,采用CFX软件数值求解三维RANS方程及标准k-ω湍流模型,研究了应用椭圆冷却孔及径向偏转角后的动叶凹槽叶顶流动与换热特性。以GE-E3第一级动叶为研究对象,将叶片中弧线切线作为椭圆长轴开孔方向,偏转角分为向压力面侧的正向倾斜以及向吸力面侧的反向倾斜,共分析了8种结构在3种吹风比下的数值模拟结果。研究结果表明:无偏角椭圆孔在低吹风比下获得的平均气膜冷却效率比圆孔高1倍以上,高吹风比下椭圆孔冷却效果受限于出流区域收缩有所衰退,正偏角椭圆孔在全吹风比下冷却效果均优于无偏角圆孔;正偏角结构局部冷却效果较好,但集中冷却在压力面侧区域,负偏角在中高吹风比下有效扩大了冷却范围,但在低吹风比下的冷却效果较差;正偏角出流指向泄漏流入口,增强了气膜冷却阻塞作用,减小了泄漏流量,泄漏流相对减少率最高达到了11.4%;负偏角由于大幅度的流动偏转,制造了凹槽内涡流,引入了一部分叶顶外主流,在大偏角结构下的泄漏流相对增长了16.6%。

关键词：凹槽叶顶气膜冷却椭圆孔泄漏流

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椭圆孔三维应力集中及其对疲劳强度的影响

计算力学学报 2007年第2期24卷 215-218页

作者：佘崇民郭万林孟波张斌南京航空航天大学纳米科学研究所江苏南京210016 北京石油化工学院机械工程学院过装系北京102617 不详

应用有限单元法对有限厚中心椭圆孔板的三维应力集中进行了分析。发现厚板的最大应力集中总是与自由表面保持一固定的距离而不随板厚的增加而变化;椭圆形状因子越小,距离自由表面越近。得到了最大三维应力集中、表面应力集中与相应平面... 详细信息

应用有限单元法对有限厚中心椭圆孔板的三维应力集中进行了分析。发现厚板的最大应力集中总是与自由表面保持一固定的距离而不随板厚的增加而变化;椭圆形状因子越小,距离自由表面越近。得到了最大三维应力集中、表面应力集中与相应平面解之间的近似关系和经验公式;研究了厚度对疲劳强度的影响,并给出相应的影响系数。

关键词：应力集中椭圆孔三维疲劳强度

椭圆孔边角裂纹应力强度因子的权函数求解方法

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航空学报 2007年第2期28卷 328-331页

作者：谢伟黄其青西北工业大学航空学院陕西西安710072

飞机结构中一些用作检查的开口常常设计为椭圆孔,椭圆孔边三维裂纹应力强度因子的计算是该类结构损伤容限分析的关键技术。应用组合法思想构造了椭圆孔边裂纹的权函数,给出片条合成法求解含椭圆孔边三维角裂纹应力强度因子的求解方法,... 详细信息

飞机结构中一些用作检查的开口常常设计为椭圆孔,椭圆孔边三维裂纹应力强度因子的计算是该类结构损伤容限分析的关键技术。应用组合法思想构造了椭圆孔边裂纹的权函数,给出片条合成法求解含椭圆孔边三维角裂纹应力强度因子的求解方法,计算了椭圆孔边角裂纹受远方拉伸情况下的应力强度因子,研究了椭圆孔曲率半径对应力强度因子的影响,给出可供工程参考的结果和结论。

关键词：组合法片条合成法角裂纹应力强度因子权函数椭圆孔

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含椭圆孔单边裂纹板的数值分析

机械工程学报 2012年第20期48卷 83-87页

作者：刘淑红齐月芹冯得得史晓佳万涛平石家庄铁道大学工程力学系石家庄050043 中铁十二局集团有限公司太原030024 广西大学土木建筑工程学院南宁530004

采用复变函数的解法,可以得到含有椭圆、圆和直线裂纹简单形状缺陷的板内应力的解析解。但对于含椭圆孔单边裂纹,由于数学上的保角变换函数比较复杂,因此在现有的文献中,没有含椭圆孔单边裂纹板的应力分布解。利用复变函数和有限元法,... 详细信息

采用复变函数的解法,可以得到含有椭圆、圆和直线裂纹简单形状缺陷的板内应力的解析解。但对于含椭圆孔单边裂纹,由于数学上的保角变换函数比较复杂,因此在现有的文献中,没有含椭圆孔单边裂纹板的应力分布解。利用复变函数和有限元法,研究含椭圆孔单边裂纹板的平面弹性问题,得到单向拉伸荷载的作用下椭圆孔单边裂纹附近的应力分布,并与椭圆孔和直线裂纹解析解进行比较,同时计算椭圆孔单边裂纹尖端的应力强度因子。计算结果表明,在孔和裂纹尖端附近,有明显的应力集中现象,应力迅速衰减,很快趋于板所加荷载值。由于孔和裂纹的相互作用,裂纹尖端和椭圆孔口附近的应力增大。通过有限元计算的孔边应力分布和裂纹尖端的应力强度因子与解析解吻合较好,说明计算结果的准确性。得到的含椭圆孔单边裂纹板的应力分布的数值解可以为工程设计提供理论依据。

关键词：裂纹椭圆孔应力强度因子应力 ANSYS

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椭圆孔射流的雾化问题

内燃机学报 1996年第4期14卷 370-377页

作者：郗大光龚允怡彭志军刘宁史绍熙天津大学中国天津300072

通过将喷孔由圆形改变为椭圆形,从而大大地增加了液体射流的2阶初始扰动。理论分析表明,此类液体射流雾化后的截面形状应近似为椭圆形。因此能够增强与周围空气的混合能力。实验充分地肯定了橢圆喷霉的混合能力。同时发现,在相同的喷射... 详细信息

通过将喷孔由圆形改变为椭圆形,从而大大地增加了液体射流的2阶初始扰动。理论分析表明,此类液体射流雾化后的截面形状应近似为椭圆形。因此能够增强与周围空气的混合能力。实验充分地肯定了橢圆喷霉的混合能力。同时发现,在相同的喷射条件下,椭圆喷雾所形成的粒径要比相同喷孔截面的圆形喷雾有明显减小。

关键词：喷雾椭圆孔混合粒径燃料油射流内燃机

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含椭圆孔有限大薄板弯曲应力分析

固体力学学报 2010年第1期31卷 80-85页

作者：毛春见许希武郭树祥飞行器结构力学与控制教育部重点实验室南京航空航天大学结构强度研究所南京210016

利用各向异性体弹性平面理论中的复势方法,以Faber级数为工具,对含椭圆孔有限大各向异性板弯曲问题进行应力分析,得出有限大含椭圆孔各向异性板弯曲的级数解形式,分析了有限大含椭圆孔板在受到弯曲载荷时孔边的应力分布,并讨论了各种参... 详细信息

利用各向异性体弹性平面理论中的复势方法,以Faber级数为工具,对含椭圆孔有限大各向异性板弯曲问题进行应力分析,得出有限大含椭圆孔各向异性板弯曲的级数解形式,分析了有限大含椭圆孔板在受到弯曲载荷时孔边的应力分布,并讨论了各种参数对应力分布的影响,给出了有益的结论.

关键词：有限大板弯曲椭圆孔复势方法 Faber级数

远场载荷下含椭圆孔热电薄板的热电力耦合解析解

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工程力学 2023年第4期40卷 21-34页

作者：毛东雪汪文帅谢军宁夏大学数学统计学院宁夏银川750021

该文研究了含椭圆孔的无限热电薄板在均匀电流和均匀总能量通量作用下的二维热电力耦合问题。采用复变函数法和保角映射技术,推导了电流密度和能量通量的解析解,并将椭圆孔退化为圆孔后的理论结果与均匀材料带圆孔的结果进行对比,进而... 详细信息

该文研究了含椭圆孔的无限热电薄板在均匀电流和均匀总能量通量作用下的二维热电力耦合问题。采用复变函数法和保角映射技术,推导了电流密度和能量通量的解析解,并将椭圆孔退化为圆孔后的理论结果与均匀材料带圆孔的结果进行对比,进而验证了该文理论推导的正确性。通过已建立的二维热应力问题的复变函数方法,求解了绝缘椭圆孔干扰均匀热流引起的热应力并进行了数值分析。结果表明:在椭圆孔口轴端处出现电流密度和能量通量集中现象,当加载电流方向与长轴方向平行时,电流密度和能量通量随着椭圆孔口轴比的增大而减小;当加载电流方向与椭圆孔长轴方向不平行时,电流密度和能量通量随着椭圆孔口轴比的增大而增大,并且随着电流加载方向与椭圆孔长轴方向的夹角的增大而增大。由均匀热流引起的热应力也在椭圆孔口轴端出现应力集中现象,且随着椭圆孔口轴比以及电流加载方向与椭圆孔长轴方向的夹角的增大而增大。

关键词：热电材料复变函数法椭圆孔保角映射解析解

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