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光场显微粒子图像测速技术(µPIV)利用Lucy-Richardson反卷积算法重建粒子场时需进行多次迭代计算,重建耗时长。为提高重建效率,本文利用光场µPIV流场测量过程中示踪粒子稀疏分布的特点,提出一种改进的反卷积重建算法。该算法以粒子场中非零元素与对应点扩散函数的乘积和代替粒子场与点扩散函数的卷积运算,减少了反卷积重建正过程中粒子场的大量零元素造成的冗余运算,有效地缩短了计算时间。进一步分析了改进重建算法的适用条件,并比较了重建效率和重建质量。结果表明:在本文给定的计算参数下,改进算法的计算时间减少了20%,且重建质量几乎保持不变。

关键词：光场成像微尺度流场反卷积迭代重建稀疏分布

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干气密封槽内润滑气膜流动场的数值模拟

干气密封槽内润滑气膜流动场的数值模拟

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作者：张鹏高兰州理工大学

学位级别：硕士

干气密封,即干运转气体润滑非接触式机械密封。自20世纪70年代首次实现工业应用以来,以其微泄漏、低能耗、长寿命等突出优点在国内外炼油、化肥、乙烯、和煤化工业等行业得到了广泛的应用。然而我国的干气密封产品长期以来主要依赖进口... 详细信息

干气密封,即干运转气体润滑非接触式机械密封。自20世纪70年代首次实现工业应用以来,以其微泄漏、低能耗、长寿命等突出优点在国内外炼油、化肥、乙烯、和煤化工业等行业得到了广泛的应用。然而我国的干气密封产品长期以来主要依赖进口,干气密封技术的研究以及产品的开发尚处于起步阶段,还未建立起一套完整的干气密封产品设计、开发以及制造体系。因此,开展气体润滑密封技术的研究对于提高我国密封技术的整体水平,具有重要的现实意义,这对干气密封的设计、制造以及稳定长周期运行具有重要的学术价值和工业应用前景。以干气密封为研究对象,对干气密封槽内润滑气膜流动特性进行研究,从理论研究和实验验证两个方面来研究干气密封槽内气体的动力学特性,分析槽形参数和操作操作参数对密封性能的影响与影响程度,以期寻求密封端面性能最佳的槽形参数。应用solidworks软件建立螺旋槽干气密封三维立体模型,应用fluent前处理gambit软件对该模型划分网格,应用fluent软件对螺旋槽干气密封特定工况下的内部微间隙三维流场进行数值模拟,得到了流场的压力分布,速度分布以及泄漏量,通过与文献中的实验结果的比较和分析,所得流场数据与文献中实验结果吻合较好。改变操作参数再次模拟,得到了不同参数下流场的压力分布及泄漏量,并分析了操作参数对螺旋槽干气密封的影响,为螺旋槽干气密封的优化设计提供了参考。应用fluent软件对T型槽特定工况下润滑气膜流动场进行模拟,得到流场压力分布。比较该槽形与螺旋槽所产生的动压效应,表明螺旋槽的动压效应优于T型槽。在成都一通密封有限公司的18000转/分高速离心压缩机密封实验台上对串联式离心压缩机YTG-CTⅡ型螺旋槽干气密封系统进行了实验研究。完成了气体端面密封实验台的测试系统的总体方案设计,测试系统的硬件配置。测试了泄漏量,给出了气体端面密封实验的测试结果,并与理论模拟计算比较,进行误差分析。结果表明实验数据与计算结果基本吻合,说明建立的干气密封端面间气体流动场的力学模型和数学模型是正确的。

关键词：干气密封螺旋槽 T型槽微尺度流场数值模拟

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