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T型槽干气密封数值分析及槽型优化

摩擦学学报 2014年第4期34卷 420-427页

作者：王衍孙见君陶凯马晨波涂桥安南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

应用UG软件对T型槽干气密封内流场进行了三维建模,同时运用Fluent软件对三维流场进行了数值模拟.首先对经典T型槽在相似工况下进行了分析,验证了仿真计算方法的正确性;然后运用本方法对T型槽槽型进行了优化,并与相关文献计算进行了对比... 详细信息

应用UG软件对T型槽干气密封内流场进行了三维建模,同时运用Fluent软件对三维流场进行了数值模拟.首先对经典T型槽在相似工况下进行了分析,验证了仿真计算方法的正确性;然后运用本方法对T型槽槽型进行了优化,并与相关文献计算进行了对比,结果证明新槽型的开启力及泄漏量较经典T型槽皆有较大改善;最后对新槽型的相关几何参数进了优化分析,得出在不同操作参数下对应的最优值:在不同转速及压力变化条件下,优化槽型的α,β取值为40°~45°,槽深hg取值为4~6μm;在转速和压力不变的条件下,求得m取6 mm,n取12 mm较合适.

关键词：干气密封三维流场数值分析槽型优化

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基于CFD的平行流铜电解槽槽型优化设计

有色金属（冶炼部分） 2016年第6期 4-8,15页

作者：周中元谢紫微五矿铜业(湖南)有限公司湖南常宁421513 中南大学长沙410008

以平行流铜电解槽为对象,ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行数值模拟。结果表明,进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动有重要影响,与下部分段进液槽型和上部交错进液槽型相比,下部交错进液槽型具有较大的极间... 详细信息

以平行流铜电解槽为对象,ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行数值模拟。结果表明,进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动有重要影响,与下部分段进液槽型和上部交错进液槽型相比,下部交错进液槽型具有较大的极间电解液流动速度与较均匀的速度场。

关键词：铜电解平行流流场数值模拟槽型优化

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基于CFD的平行流铜电解槽槽型优化设计

中国资源综合利用 2016年第7期34卷 51-54页

作者：周中元五矿铜业(湖南)有限公司湖南常宁421513

以平行流铜电解槽为主要研究对象,以ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行了数值模拟研究。结果表明:进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动态势有着重要影响;与下部分段进液槽型、上部交错进液槽型相比,下部交错... 详细信息

以平行流铜电解槽为主要研究对象,以ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行了数值模拟研究。结果表明:进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动态势有着重要影响;与下部分段进液槽型、上部交错进液槽型相比,下部交错进液槽型具有较大的极间电解液流动速度与较均匀的速度场。

关键词：铜电解平行流流场数值模拟槽型优化

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CNMG车刀槽型的优化

工具技术 2019年第11期53卷 46-50页

作者：李凌祥姜恩来万泉何耿煌臧文海厦门金鹭特种合金有限公司厦门市361000 哈尔滨理工大学哈尔滨市150080

针对金属材料在切削加工时断屑不及时而影响加工效率、破坏工件已加工表面完整性、降低刀具的使用寿命等问题,基于槽型刀具备改善刀具切削性能的优势,以优化车刀三维复杂槽型为目的,分析断屑机理及槽型设计准则,基于数学模型对槽型进行... 详细信息

针对金属材料在切削加工时断屑不及时而影响加工效率、破坏工件已加工表面完整性、降低刀具的使用寿命等问题,基于槽型刀具备改善刀具切削性能的优势,以优化车刀三维复杂槽型为目的,分析断屑机理及槽型设计准则,基于数学模型对槽型进行优化设计,并以切削力及切削温度作为评价指标进行三维复杂槽型车刀切削高温合金的有限元切削仿真分析。仿真优化槽型后的车刀车削力及车削温度均小于未优化的槽型车刀,表明槽型优化有效改善了车刀的切削性能,证明槽型优化的可靠性及准确性。优化槽型后的切削参数优选为:v c=25m/min,f z=0.2mm/r,a p=1.6mm。

关键词： CNMG车刀槽型优化 GH4169高温合金断屑机理

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深槽型主泵机械密封液膜特性分析

核动力工程 2022年第5期43卷 203-210页

作者：金乐王岩崔怀明朱向东张超南毛远帆上海电气凯士比核电泵阀有限公司上海201306 中国核动力研究设计院成都610213

采用结合三维有限元分析与基于经典摩擦理论的密封液膜流场分析相结合的方法,针对某新型核反应堆冷却剂泵(简称核主泵)机械密封的6种密封面方案进行分析研究,对比各方案的液膜厚度、接触载荷、名义磨损率、低压泄漏率等关键参数。计算... 详细信息

采用结合三维有限元分析与基于经典摩擦理论的密封液膜流场分析相结合的方法,针对某新型核反应堆冷却剂泵(简称核主泵)机械密封的6种密封面方案进行分析研究,对比各方案的液膜厚度、接触载荷、名义磨损率、低压泄漏率等关键参数。计算结果表明,6 mm槽宽的设计方案是一组性能较为平衡的设计,其密封面的性能输出特征与某进口成熟机械密封类似且略优于进口型号;带有低压补偿的直线槽方案能够大幅延长密封面寿命,但同时带来了更高的低压泄漏率。

关键词：核主泵机械密封流体动压直线槽槽型优化

基于ANSYS分析的不同槽型铣刀片切削性能研究

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制造技术与机床 2012年第10期 95-98页

作者：程耀楠李振加王显洲岳彩旭高军严复钢哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

在铣削加工45钢试验基础上,采用ANSYS有限元分析进行几种不同槽型铣刀片切削性能研究。首先,应用铣削力测试系统及正交试验设计法,进行几种不同槽型铣刀片加工45钢试验,比较分析它们的切削性能,并进行了槽型优选;其次,在切削试验基础上... 详细信息

在铣削加工45钢试验基础上,采用ANSYS有限元分析进行几种不同槽型铣刀片切削性能研究。首先,应用铣削力测试系统及正交试验设计法,进行几种不同槽型铣刀片加工45钢试验,比较分析它们的切削性能,并进行了槽型优选;其次,在切削试验基础上,采用有限元分析方法对几种不同槽型铣刀片进行了应力场分析。有限元分析结果和试验结果吻合较好。上述研究工作为铣刀片槽型的开发及优化打下一定的理论与试验基础。

关键词：铣刀片有限元分析应力场槽型优化

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隐极无刷双馈电动机的研究

工矿自动化 2012年第4期38卷 51-54页

作者：李胜利开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿河北唐山063107

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSY... 详细信息

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSYS分析不同长宽比转子结构的隐极无刷双馈电动机,获得其功率绕组励磁与控制绕组励磁分布;利用Matlab软件分解转子磁动势,获得转子磁动势的谐波含量,从而确定最有效谐波含量。实验结果表明,在设定隐极转子的长宽比分别为10、13、15、17、20的情况下,隐极无刷电动机在15倍长宽比转子结构时的能量转换效果最好。

关键词：无刷双馈电动机隐极转子槽型优化长宽比优化谐波含量有限元分析

电力机车牵引电机智能化改造关键技术应用研究

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电力机车牵引电机智能化改造关键技术应用研究

作者：李伟电子科技大学

学位级别：硕士

伴随着人类进入第四次工业革命的脚步声,世界上主要强国纷纷提出了各自发展工业4.0的计划,以求在这次工业革命浪潮中占得先机,德国政府推出了《德国工业4.0战略》、美国国家科学技术委员会发布了《先进制造业国家战略计划》等。为加快... 详细信息

伴随着人类进入第四次工业革命的脚步声,世界上主要强国纷纷提出了各自发展工业4.0的计划,以求在这次工业革命浪潮中占得先机,德国政府推出了《德国工业4.0战略》、美国国家科学技术委员会发布了《先进制造业国家战略计划》等。为加快中国由“制造大国”向“制造强国”的转变,“中国制造2025”应运而生,作为“中国制造2025”五大工程的“智能制造”,其重要地位显而易见。本文基于智能化改造的研究思路,展开对电力机车核心部件牵引电机定子嵌线的研究工作。目前牵引电机定子采用人工嵌线,这种方式存在嵌线效率低下以及线圈在嵌线过程中可能受损等问题。本文设计出一种替代人工的嵌线头来完成定子嵌线,运用机械设计、有限元分析、失效分析以及传感器技术开展该嵌线头的研究和设计工作。主要内容可以总结为以下三方面:(1)牵引电机定子线圈在嵌线过程中,可能存在绝缘层损伤,乃至失效。通过对定子线圈进行有限元分析,得出了定子线圈有效边在嵌入力作用下的应力和应变,为牵引电机定子嵌线头的设计提供了理论参考。(2)牵引电机定子人工嵌线存在嵌线困难以及嵌线复杂这两个问题,运用UG设计出了一种牵引电机定子嵌线头。通过模拟牵引电机人工嵌线的过程,总结人工嵌线技巧以及嵌线次序所遵循的规律。提出在嵌线模具上加装传感器,实时监测嵌入力大小,并对嵌入力进行调整,保证线圈不受损伤。由于牵引电机定子槽数较多,嵌线较复杂,将牵引电机定子槽数由72槽简化到18槽,先进行该嵌线头的原理设计,再进行嵌线头详细结构设计。(3)直槽型外滑槽圆盘理论上无法嵌线,最终将导致定子线圈嵌线无法完成,通过数学分析论证,对嵌线头外滑槽圆盘进行了槽型优化。

关键词：定子线圈定子嵌线有限元分析结构设计槽型优化

同方学位论文库评论

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柱面螺旋槽气膜密封性能分析与试验研究

柱面螺旋槽气膜密封性能分析与试验研究

作者：王世鹏兰州理工大学

学位级别：硕士

随着现代化工业的高速发展,旋转类机械设备广泛应用于化工和交通等众多生活领域,极大的提高了人们的日常生活质量。由于当下科学的发展趋势提倡人们对环境进行保护,实际工程应用中密封设备因工况参数愈发极端,作为旋转类机械的常用轴端... 详细信息

随着现代化工业的高速发展,旋转类机械设备广泛应用于化工和交通等众多生活领域,极大的提高了人们的日常生活质量。由于当下科学的发展趋势提倡人们对环境进行保护,实际工程应用中密封设备因工况参数愈发极端,作为旋转类机械的常用轴端密封已不能满足目前倡导趋势旋转类机械“零泄漏”的需求。但柱面螺旋槽气膜密封可适应低压、高速和高温等极端工况,且在工作过程中稳定性好、泄漏量少、服役寿命长等优良表现,成为旋转类机械轴端密封研究的新焦点,故柱面螺旋槽气膜密封系统的密封性能研究对提高轴端密封运转平稳性以及降低泄漏量具有重要意义。针对本课题所选的柱面螺旋槽气膜密封结构,在一系列的假设前提下,引进并推导了柱面螺旋槽气膜密封压力控制雷诺方程和气膜厚度控制方程,使用了Newton-Raphson迭代法和有限差分法,联合压力边界条件,耦合求解雷诺方程和气膜厚度方程。通过软件编程求解,发现柱面螺旋槽气膜密封的轴套上雕刻了一定数目的螺旋槽,可以提高密封装置的气膜浮升力和运转平稳性。计算结果表明:入口压力的增大、转速的提高以及槽数的增多对气膜浮升力的提高有益,但气膜厚度的变大和槽深的增大导致浮升力减小;泄漏量随转速的提高和槽数的增多而减小,随气膜厚度的变大、入口压力提高和槽深的增大而增大;气膜刚度随转速和压力的增大而增大,随气膜厚度的增大而减小,槽数和槽深的增大使气膜刚度先增大后减小。获得部分工况参数以及槽型参数对柱面螺旋槽气膜密封性能的影响规律,为接下来的柱面气膜密封性能试验测试做理论指导,从而降低试验成本。柱面螺旋槽气膜密封试验测试样机的设计基于背靠背式干气密封的样式,利用理论模型计算所得结果,作为搭建柱面螺旋槽气膜密封的试验测试系统提供理论指导。为最大限度获取实验测得的数值信号,实验过程中采取一些抗干扰措施来保护采集信号,选用符合试验测试工况的信号传输设备,将试验测试数据与数值计算结果进行对比。结果表明:在入口压力改变的工况下,气膜密封样机测试系统所测的气膜浮升力、泄漏量以及气膜刚度都是随压力的提高而增大,而且测量值和理论计算值都较为接近;其中气膜浮升力的最大相对误差为10.61%,泄漏量的最大相对误差为14.72%,气膜刚度的最大相对误差为16.27%;当电机以不同转速运转的工况下,气膜浮升力和气膜刚度是随转速的提高而增大,而泄漏量随转速的提高而减小,但减小的幅度并不大;其中气膜浮升力的最大相对误差为11.28%,泄漏量的最大相对误差为14.62%,气膜刚度的最大相对误差为13.02%。虽然数值之间存在一定的误差,但都在可接受范围内。故针对柱面螺旋槽气膜密封的密封性能进行了深入的研究,在实验测试中虽然存在一定的误差,但对比柱面气膜密封的密封性能试验测试结果和理论计算结果的数值走向趋势吻合性较好,从而验证文中的理论数值计算的正确性。针对柱面螺旋槽气膜密封性能受密封界面结构的影响显著,为使柱面气膜密封在周向上具有较好的浮升力,从而提高柱面气膜密封系统的密封性能和运转平稳性。引入气膜的承漏比T,用来表征柱面螺旋槽气膜密封的综合性能优良程度,为柱面螺旋槽气膜参数范围的选择提供一个标准,并且采用一维直接法中消去法进行槽型参数优化分析,结论如下:最优槽型参数组合为:螺旋角为28.5°,槽数为16,槽深为4.3μm,密封宽度为4.5mm。将优化前后的柱面螺旋槽气膜三维压力分布图进行对比,优化后的柱面气膜密封装置的局部压力更加显著,而且三维图形更加平整,毛刺较少。故槽型优化对柱面气膜密封装置的平稳性提高有较大帮助,并且螺旋槽槽型优化的研究成果可为今后柱面螺旋槽气膜密封理论模型修正以及试验测试定量分析提供参考依据。

关键词：柱面螺旋槽干气密封有限差分法试验测试槽型优化