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径向变深雁形槽干气密封开启性能研究

流体机械 2013年第6期41卷 16-21页

作者：刘坤白少先李纪云盛颂恩彭旭东浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310032

为进一步提高雁型槽端面干气密封在低速、低压工况下的开启性能,在等深雁型槽的基础上对槽底结构进行变深优化,提出了收敛型锥度、收敛型阶梯、发散型锥度和发散性阶梯4种槽底变深结构。基于气体混合润滑理论,考虑密封端面粗糙度效应和... 详细信息

为进一步提高雁型槽端面干气密封在低速、低压工况下的开启性能,在等深雁型槽的基础上对槽底结构进行变深优化,提出了收敛型锥度、收敛型阶梯、发散型锥度和发散性阶梯4种槽底变深结构。基于气体混合润滑理论,考虑密封端面粗糙度效应和端面间气体滑移流效应,建立了雁型槽端面干气密封动压开启分析模型,数值分析了槽底变深结构干气密封的气膜压力分布,研究了相对变深坡度、环颈深度和密封压力对变深雁型槽端面干气密封的临界开启转速和气膜刚度的影响。结果表明:与等深槽相比,槽底变深结构可提高密封端面间气膜承载能力和稳定性;在相对变深坡度λ=3/8～4/8时,变深结构干气密封的临界开启转速nc取得最小值,且发散型变深结构略优于收敛型变深结构;相对变深坡度取最优值时,发散型结构干气密封的临界开启转速nc与等深槽相比降低了10.2%。

关键词：干气密封雁型槽变槽深开启性能

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连接桥强度对塑料防盗瓶盖开启性能的影响

包装工程 2015年第5期36卷 69-73页

作者：王岳孙海滨洪伟奇于方孙万里印雄飞杭州娃哈哈科技有限公司杭州310018

目的研究饮料瓶盖防盗环连接桥强度对瓶盖开启性能的影响。方法对瓶盖开启性能与连接桥强度的关系进行了理论分析;利用特别设计的成型刀具,得到3种不同防盗环强度的防盗瓶盖样品,并通过开启性能测试和抽样试验等方式,对样品的开启性能... 详细信息

目的研究饮料瓶盖防盗环连接桥强度对瓶盖开启性能的影响。方法对瓶盖开启性能与连接桥强度的关系进行了理论分析;利用特别设计的成型刀具,得到3种不同防盗环强度的防盗瓶盖样品,并通过开启性能测试和抽样试验等方式,对样品的开启性能进行评估,并对不同连接桥强度对饮料瓶盖封盖性能的影响进行了研究。结果随着连接桥强度增加,对应的开启扭矩及扭断扭矩逐步增加;抽样实验表明,被测试者对低连接桥强度瓶盖(10桥设计)的开启性能接受度最高,达到93.2%;3种不同连接桥强度瓶盖样品的上线适用性均通过评估。结论连接桥强度较低的塑料防盗瓶盖拥有更好的开启性能。

关键词：塑料防盗瓶盖连接桥开启性能开启扭矩扭断扭矩

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典型螺旋槽端面干气密封开启性能研究

典型螺旋槽端面干气密封开启性能研究

作者：刘坤浙江工业大学

学位级别：硕士

螺旋槽端面干气密封（Spiral groove dry gas seal,缩写为S-DGS）因其在高速下气膜刚度大、运行稳定而被广泛应用于高速离心压缩机、膨胀机及透平机等多种高速旋转设备中,但因普通S-DGS在低速低压工况下仍存在开启力不足、端面开启困难... 详细信息

螺旋槽端面干气密封（Spiral groove dry gas seal,缩写为S-DGS）因其在高速下气膜刚度大、运行稳定而被广泛应用于高速离心压缩机、膨胀机及透平机等多种高速旋转设备中,但因普通S-DGS在低速低压工况下仍存在开启力不足、端面开启困难的问题,严重制约了干气密封在旋转机械中的推广应用。因此,本论文针对三种具有相同螺旋型线但型槽各异的典型S-DGS在低速低压工况下的开启问题开展理论与实验研究,对提升S-DGS的开启性能以及完善低速低压下S-DGS的设计理论,都具有重要意义。首先,基于气体混合润滑理论,考虑密封端面粗糙度效应和端面间气体滑移流效应,建立了典型螺旋型线型槽端面S-DGS开启性能的理论分析模型,定义了典型螺旋槽端面的几何结构参数与开启性能参数,并与相关文献值进行了对比验证。结果表明,本文所建理论模型和采用的求解方法正确可靠,可保证计算结果的合理性。其次,针对螺旋槽、雁型槽和带内环槽的螺旋槽三种具有相同螺旋型线但型槽各异的典型S-DGS,开展了动压开启性能的研究。通过分析典型螺旋槽端面在不同工况下的气膜压力分布,研究了端面几何结构参数、密封介质压力、平衡比与弹簧比压对干气密封动压开启性能的影响,并进行了实验验证。结果表明,型槽结构的细微差别对干气密封端面气膜压力分布产生较大影响,平衡比、弹簧比压和密封压力对干气密封的动压开启性能影响较大;在相同工况下,雁型槽相对其他两种型槽具有更为优异的开启性能。最后,在等深螺旋槽的基础上对槽底结构进行变深优化,提出了收敛型锥度、收敛型阶梯、发散型锥度和发散性阶梯四种槽底变深结构,并与等深槽的开启性能进行了对比研究。结果表明,在低速低压工况下,槽底变深结构可提高型槽端面气膜承载力和开启稳定性,槽底阶梯变深结构与槽底线性渐变结构具有十分相似的开启性能。本论文通过对典型S-DGS端面开启性能的数值模拟与实验研究,进一步完善了低速低压下DGS的设计理论,对于扩大典型S-DGS在工业领域中的应用范围、指导低速低压工况下S-DGS的工程应用具有重要理论意义与工程指导价值。

关键词：干气密封螺旋槽开启性能槽底变深临界开启转速

整体式气膜浮环密封的开启性能与泄漏特性研究

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整体式气膜浮环密封的开启性能与泄漏特性研究

作者：马也北京化工大学

学位级别：硕士

整体式气膜浮环密封具有安全、稳定、抗扰动能力强等优势,现已成为航空发动机主轴承腔最主要的密封形式,但在实际应用中容易因设计不当或超出工作范围导致密封不能开启或者泄漏率较大出现密封失效、密封效果不理想等问题。本文对整体式... 详细信息

整体式气膜浮环密封具有安全、稳定、抗扰动能力强等优势,现已成为航空发动机主轴承腔最主要的密封形式,但在实际应用中容易因设计不当或超出工作范围导致密封不能开启或者泄漏率较大出现密封失效、密封效果不理想等问题。本文对整体式气膜浮环密封系统的流场、不同开车顺序下的开启性能以及全工况下的泄漏特性展开理论研究并总结浮环密封的设计方法、编制浮环密封性能分析软件、进行原理性试验。采用Ansys-fluent建立含前后置流道的浮环流场的有限元模型,得到可压缩流体进行间隙流动时的压力场、密度场、速度场等分布规律,揭示进口效应较为明显但几乎无出口效应。通过改变不同的密封参数得到对应条件下浮环进口处的压力损失率、压力损失系数以及入口截面流速变化规律,研究得出压力损失率与节流长度、半径间隙、偏心率等参数的有关而与操作转速、轴径等无关。建立了航空发动机浮环密封入口压力损失数据库,为理论研究及工程应用提供了极大的便捷。通过对浮环受力分析以及采用Workbench建立密封组件静力学模型,得到浮环在高温、高速以及过盈镶装条件下最大开启阻力及工作间隙的计算方法,并由此建立考虑压力损失的气膜浮环开启转速有限元计算模型,总结出浮环开启性能计算流程。研究发现不同开车顺序下各密封参数对气膜浮环开启性能的影响呈现很大的差异性,先增速后增压时开启转速与载荷系数、波簧弹力、压差正相关而与节流长度和径向间隙负相关;先增压后增速时开启转速与波簧弹力正相关,与节流长度、工作温度负相关,与载荷系数、径向间隙几乎不相关,先增速后增压时的开启性能更优。工程设计时应充分考虑浮环能否开启,若有条件开车前应先进行开启性能的比较再选择操作条件施加的顺序。通过有限元分析结合数值公式的方法提出浮环密封主次密封通道的泄漏率计算方法,研究了各密封参数对两泄漏通道不同状态的泄漏率以及刚漏比的影响并给出了各密封参数的工程推荐值。研究结果表明密封系统从开始开车至稳态是一个泄漏率逐步降低气膜稳定性逐渐升高的过程,另外控制密封系统泄漏率最好的方式是控制节流长度与密封间隙。总结出整体式气膜浮环密封的常规设计方法与设计流程,编制了浮环密封工作间隙、开启阻力、偏心率与泄漏率分析计算软件。采用浮环密封当量摩擦系数测量装置,测量了石墨环侧壁与腔体侧壁的当量摩擦系数。搭建浮环密封开启转速与泄漏率试验台,分别测量了不同密封参数下浮环的开启转速与泄漏率并与理论计算值进行对比,验证了浮环开启转速与泄漏率理论计算模型的正确性。通过对整体式气膜浮环密封的流场、开启性能与泄漏特性的研究,明确了浮环密封的机理,验证了浮环密封的优势。总结浮环密封设计方法,编制浮环密封分析软件为航空发动机浮环密封的工程设计与结构优化提供了极大的支持并节省了一定时间成本。

关键词：整体式浮环密封流场分析开启性能泄漏特性

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偏心蝶式止回阀开启性能瞬态分析

阀门 2014年第3期 20-23页

作者：刘立志陈纠谭术洋赵雪岑核反应堆系统设计技术国家重点实验室四川成都610041

采用计算流体力学分析软件Autodesk Simulation CFD及其重叠网格技术,对偏心蝶式止回阀的两种阀板结构分别进行了开启特性瞬态分析。基于粘性可压缩流动Navier-Stokes方程进行了湍流非定常计算,对两种阀板结构的阀板运动状态、阀内的压... 详细信息

采用计算流体力学分析软件Autodesk Simulation CFD及其重叠网格技术,对偏心蝶式止回阀的两种阀板结构分别进行了开启特性瞬态分析。基于粘性可压缩流动Navier-Stokes方程进行了湍流非定常计算,对两种阀板结构的阀板运动状态、阀内的压力分布和速度矢量进行了分析及对比。结果表明,原阀板结构开启过程中存在不稳定且未达到预期的全开状态,改进阀板结构开启过程中阀板开度呈线性增加且稳定在全开位置。

关键词：止回阀开启性能瞬态分析

连接桥强度与塑料防盗瓶盖开启性能的关系研究

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大众标准化 2020年第17期2卷 71-72页

作者：李永杰四川省宜宾市普拉斯包装材料有限公司四川宜宾644000

着重于研究连接桥强度与塑料防盗瓶盖开启性能的关系。从理论角度针对瓶盖开启的性能与连接桥强度之间所存在的关系进行研究,将特别设计的专用成型刀具合理运用,可以获得3种防盗瓶盖样品,其防盗环的强度各有不同,通过对三种防盗环进行... 详细信息

着重于研究连接桥强度与塑料防盗瓶盖开启性能的关系。从理论角度针对瓶盖开启的性能与连接桥强度之间所存在的关系进行研究,将特别设计的专用成型刀具合理运用,可以获得3种防盗瓶盖样品,其防盗环的强度各有不同,通过对三种防盗环进行开启性能测试,并实施抽样实验,就可以根据评估样品所具备的开启性能,研究不同连接桥强度影响饮料瓶盖封盖性能方面的内容。可以明确,当连接桥强度不断增加的时候,也会增加连接桥所对应的开启扭矩和扭断扭矩。经过抽样实验可以明确,接受测试者更容易接受低连接桥强度瓶盖,其所具备的开启性能良好。评估3种不同连接桥强度的瓶盖样品,适用性都合格。最终得出的结果是,塑料防盗瓶盖的连接桥强度比较低,开启性能更好。

关键词：连接桥强度塑料防盗瓶盖开启性能关系

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手套箱开启过程的动力学分析及性能设计

汽车技术 2021年第7期 58-62页

作者：陶靓泛亚汽车技术中心有限公司上海201206

为在开发前期准确预判汽车仪表板手套箱的开启性能,基于手套箱转动过程动力学分析,在Excel软件上通过使用龙格-库塔四阶法实现了打开角度与时间关系的数值求解,并通过与已量产车型实测结果的比较,确定了打开时间计算值的准确性。利用对... 详细信息

为在开发前期准确预判汽车仪表板手套箱的开启性能,基于手套箱转动过程动力学分析,在Excel软件上通过使用龙格-库塔四阶法实现了打开角度与时间关系的数值求解,并通过与已量产车型实测结果的比较,确定了打开时间计算值的准确性。利用对打开时间的预判,进一步研究了手套箱各结构参数及阻尼器作用位置参数对开启过程的影响,归纳出包含结构设计策略和空间布置策略的手套箱系统设计方法。

关键词：手套箱开启性能数值计算结构设计参数空间布置

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基于有序微造型的圆弧线槽干气密封性能分析

化工学报 2019年第3期70卷 1006-1015页

作者：胡琼王衍戴嵘孙见君郑小清淮海工学院机械工程学院江苏连云港222005 南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 南京天一航空科技有限公司江苏南京210012

基于激光技术的干气密封开槽方法,提出在圆弧线槽干气密封(A-DGS)槽底开设粗糙度量级的有序微造型,以提高开槽效率、降低成本。采用有限体积法对无微造型圆弧线槽干气密封进行仿真分析,通过与现有文献对比验证了仿真方法的正确性;对微... 详细信息

基于激光技术的干气密封开槽方法,提出在圆弧线槽干气密封(A-DGS)槽底开设粗糙度量级的有序微造型,以提高开槽效率、降低成本。采用有限体积法对无微造型圆弧线槽干气密封进行仿真分析,通过与现有文献对比验证了仿真方法的正确性;对微造型结构进行分析和筛选,获得偏移迎风侧与偏移背风侧结构对密封性能影响基本无差,本研究基于偏移背风侧微造型结构进行深入研究;与无微造型圆弧线槽进行对比,分析了不同几何参数和工况参数下的开启力和泄漏量变化情况;最后对各参数的影响程度进行对比分析。结果表明:同工况下,具微造型圆弧线槽干气密封(MA-DGS)的开启力较A-DGS有一定提升,在低速高压及小槽深时提升效果最好;微造型深度和微造型宽间比对干气密封开启力的影响在给定情况下甚于膜厚与转速的影响;密封端面槽型结构优化参数不受槽底微造型设计的影响;基于Taguchi实验设计方法,可以便捷准确地获得不同影响因子的影响程度,帮助工程设计。

关键词：干气密封圆弧线槽有序微造型 Taguchi 设计方法开启性能

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先导式活塞截止阀的阀芯动态特性研究

先导式活塞截止阀的阀芯动态特性研究

作者：张孟杰济南大学

学位级别：硕士

随着汽车环保问题的日益重视,汽车尾气的排放限值越来越严格,三元催化器(TWC)的清洗与修复成为人们关注的焦点。清洗过程对所用控制阀门的性能要求高,普通先导式活塞截止阀的耐腐蚀性和开启性能难以满足工艺需求,影响了整体装置的清洗... 详细信息

随着汽车环保问题的日益重视,汽车尾气的排放限值越来越严格,三元催化器(TWC)的清洗与修复成为人们关注的焦点。清洗过程对所用控制阀门的性能要求高,普通先导式活塞截止阀的耐腐蚀性和开启性能难以满足工艺需求,影响了整体装置的清洗效率与质量。本文针对企业实际需求,以提高先导式活塞截止阀开启性能为研究目标,根据连续性方程、能量守恒方程等建立原先导阀的数学模型并进行理论分析以及公式推导,得出影响阀芯动态特性的主要因素,进而提出改进阀芯结构方案并对数学模型进行修正;针对阀芯改进方案以及主要影响因素,利用AMESim软件建立原先导阀以及改进型先导阀的动态仿真模型,对其进行动态仿真分析研究,验证改进方案开启性能的优越性;同时建立原先导阀以及改进型先导阀的数字样机,利用动网格技术对先导阀芯开启的临界状态进行流场仿真分析研究,进一步验证动态仿真分析结果的准确性与可靠性;最后通过试验手段验证了动态仿真和流场仿真的可靠性,以及相关结构参数对阀芯运动特性影响规律的正确性。通过上述研究,得出了改进型先导阀的数学模型,创新性地提出导流系数的概念与表达式。研究结果表明改进型先导阀相对原先导阀,其主阀芯所受压差作用力较大,开启时间缩短了5.62%;根据阀门的工作状态,导流槽截面形状优选为半圆形,导流槽分布优选为4均分;且当导流面积占据阀腔面积百分比为6.28%时,阀门的开启性能最佳。

关键词：先导阀开启性能导流槽动态仿真流场分析