叶轮机械中基于蜂窝密封和合成射流技术的流场控制方法研究
发布时间：2021-04-12 01:39
汽轮机、压缩机等叶轮机械是石化、电力、冶金等行业中的重要设备,其运行效率和稳定性直接关系到生产的经济性和安全性。随着叶轮机械向着大容量、高参数的方向发展,采用先进的密封结构和减小密封间隙是提高效率的有效方法,但密封间隙过小会引起密封的流体激振问题。密封引起的流体激振问题的本质是流固耦合问题,了解流场特征并进行控制是解决此类问题的可行办法。本文主要针对叶轮机械中泄漏和密封激振问题进行研究,开展了以下主要工作:（1）设计了压电式合成射流激励器,并分析了影响射流速度的主要因素;进行了合成射流影响叶片振动特性的实验和数值计算。结果表明,合成射流对振动的影响规律和常规射流相同;叶顶附近吹气时会加剧叶片的振动,而抽气时叶片振幅会有所减小。（2）数值计算了光滑密封、梳齿密封和蜂窝密封的泄漏量,并分析了影响封严特性的主要因素。结果表明,蜂窝密封的封严特性最好,这是因为蜂窝密封特殊六边形结构将泄漏流体分割成小涡流,更有效地将气体能量转化为热能,从而减小泄漏;梳齿密封由于存在环向流动,削弱了能量耗散,泄漏量比较大;同时说明合适的蜂窝芯格尺寸和蜂窝深度会使得泄漏量最小。（3）对密封激振问题进行了计算,并分析...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
叶顶间隙激振力Fig.l-ITipclearanceinducedsteamforce
北京化工大学硕士学位论文成转子发生自激振动从而运行失稳。图1一2汽轮机喷嘴配汽简图Fig.l一 2Theeh叭 ofnozzlesonsteamturbine图1一不同进汽状态下的汽流力Fig.1一 3Steamforceindif]飞 rentinstances以上三种力是造成汽流激振的主要动力，只有在这三种垂直于转子偏心的切向力之和大于转子轴承的油膜阻尼力的时候，这种自激振动才会被激发起来。2.3汽流激振故障特征及处理方法近二十多年来，国内外叶轮机械的汽流激振问题日益突出，了解汽流激振的特征对于进行设备故障诊断，保障安全稳定运行有重要意义，汽流激振一般有如下特征[44]:(l)汽流激振属于转子系统的自激振动，这种振动不能用动平衡的方法来消除。
图1一2汽轮机喷嘴配汽简图Fig.l一 2Theeh叭 ofnozzlesonsteamturbine图1一不同进汽状态下的汽流力Fig.1一 3Steamforceindif]飞 rentinstances以上三种力是造成汽流激振的主要动力，只有在这三种垂直于转子偏心的切向力之和大于转子轴承的油膜阻尼力的时候，这种自激振动才会被激发起来。2.3汽流激振故障特征及处理方法近二十多年来，国内外叶轮机械的汽流激振问题日益突出，了解汽流激振的特征对于进行设备故障诊断，保障安全稳定运行有重要意义，汽流激振一般有如下特征[44]:(l)汽流激振属于转子系统的自激振动，这种振动不能用动平衡的方法来消除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于COMSOL Multiphysic的煤层甲烷拟稳态吸附—运移数值模拟[J]. 狄军贞,刘建军. 武汉工业学院学报. 2007(03)
[2]合成射流作用机理及其对共轴射流掺混的影响[J]. 刘艳明,伍耐明,董金钟,周盛. 北京航空航天大学学报. 2007(01)
[3]合成射流激励影响扩散燃烧NOx生成的实验研究[J]. 赵宏,伍耐明,娄慧娟,杨治国. 能源工程. 2006(06)
[4]大型汽轮机汽流激振研究现状及展望[J]. 骆名文,丁学俊,祁小波,杨彦磊. 热能动力工程. 2006(06)
[5]湍流数值模拟方法及其特点分析[J]. 路明,孙西欢,李彦军,范志高. 河北建筑科技学院学报. 2006(02)
[6]迷宫密封流场与泄漏特性研究[J]. 丁学俊,杨彦磊,肖国俊,骆名文,李哲,黄树红. 流体机械. 2006(04)
[7]蜂窝密封流场和泄漏特性的实验研究[J]. 叶小强,何立东,霍耿磊. 润滑与密封. 2006(04)
[8]叶尖密封流场的细观特性对叶轮机械性能的影响[J]. 何立东,叶小强,霍耿磊. 润滑与密封. 2006(04)
[9]基于MEMS的流动主动控制技术及其研究进展[J]. 程忠宇,吴学忠,李圣怡. 力学进展. 2005(04)
[10]CFD技术在汽轮机通流设计中的应用[J]. 钟刚云,吴其林. 汽轮机技术. 2005(05)
博士论文
[1]合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D]. 罗振兵.国防科学技术大学 2006
[2]离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究[D]. 王维民.北京化工大学 2006
[3]高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D]. 徐朝晖.清华大学 2004
本文编号：3132353
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
叶顶间隙激振力Fig.l-ITipclearanceinducedsteamforce
北京化工大学硕士学位论文成转子发生自激振动从而运行失稳。图1一2汽轮机喷嘴配汽简图Fig.l一 2Theeh叭 ofnozzlesonsteamturbine图1一不同进汽状态下的汽流力Fig.1一 3Steamforceindif]飞 rentinstances以上三种力是造成汽流激振的主要动力，只有在这三种垂直于转子偏心的切向力之和大于转子轴承的油膜阻尼力的时候，这种自激振动才会被激发起来。2.3汽流激振故障特征及处理方法近二十多年来，国内外叶轮机械的汽流激振问题日益突出，了解汽流激振的特征对于进行设备故障诊断，保障安全稳定运行有重要意义，汽流激振一般有如下特征[44]:(l)汽流激振属于转子系统的自激振动，这种振动不能用动平衡的方法来消除。
图1一2汽轮机喷嘴配汽简图Fig.l一 2Theeh叭 ofnozzlesonsteamturbine图1一不同进汽状态下的汽流力Fig.1一 3Steamforceindif]飞 rentinstances以上三种力是造成汽流激振的主要动力，只有在这三种垂直于转子偏心的切向力之和大于转子轴承的油膜阻尼力的时候，这种自激振动才会被激发起来。2.3汽流激振故障特征及处理方法近二十多年来，国内外叶轮机械的汽流激振问题日益突出，了解汽流激振的特征对于进行设备故障诊断，保障安全稳定运行有重要意义，汽流激振一般有如下特征[44]:(l)汽流激振属于转子系统的自激振动，这种振动不能用动平衡的方法来消除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于COMSOL Multiphysic的煤层甲烷拟稳态吸附—运移数值模拟[J]. 狄军贞,刘建军. 武汉工业学院学报. 2007(03)
[2]合成射流作用机理及其对共轴射流掺混的影响[J]. 刘艳明,伍耐明,董金钟,周盛. 北京航空航天大学学报. 2007(01)
[3]合成射流激励影响扩散燃烧NOx生成的实验研究[J]. 赵宏,伍耐明,娄慧娟,杨治国. 能源工程. 2006(06)
[4]大型汽轮机汽流激振研究现状及展望[J]. 骆名文,丁学俊,祁小波,杨彦磊. 热能动力工程. 2006(06)
[5]湍流数值模拟方法及其特点分析[J]. 路明,孙西欢,李彦军,范志高. 河北建筑科技学院学报. 2006(02)
[6]迷宫密封流场与泄漏特性研究[J]. 丁学俊,杨彦磊,肖国俊,骆名文,李哲,黄树红. 流体机械. 2006(04)
[7]蜂窝密封流场和泄漏特性的实验研究[J]. 叶小强,何立东,霍耿磊. 润滑与密封. 2006(04)
[8]叶尖密封流场的细观特性对叶轮机械性能的影响[J]. 何立东,叶小强,霍耿磊. 润滑与密封. 2006(04)
[9]基于MEMS的流动主动控制技术及其研究进展[J]. 程忠宇,吴学忠,李圣怡. 力学进展. 2005(04)
[10]CFD技术在汽轮机通流设计中的应用[J]. 钟刚云,吴其林. 汽轮机技术. 2005(05)
博士论文
[1]合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D]. 罗振兵.国防科学技术大学 2006
[2]离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究[D]. 王维民.北京化工大学 2006
[3]高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D]. 徐朝晖.清华大学 2004
本文编号：3132353
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