叶轮机械转子密封系统流体激振与防控 机械工程

序
前言
第1章绪论1
1.1引言1
1.2密封流体激振机理研究2
1.3工程中的密封流体激振4
1.3.1汽轮机密封流体激振4
1.3.2压缩机密封流体激振7
1.3.3涡轮泵和给料泵中的密封流体激振8
1.3.4密封流体激振的特征8
1.4密封流体激振的抑制方法9
1.4.1减振密封抑制流体激振研究9
1.4.2反旋流等抑制密封流体激振方法18
1.5本章小结27
参考文献27
第2章密封流体激振非线性振动模型33
2.1流体引发的振动33
2.2非定常流研究的现状及其发展37
2.2.1基于N-S方程的数值模拟39
2.2.2基于非线性振动模型的分析39
2.3转子密封系统流体激振的非线性振动模型40
2.3.1非线性振动模型40
2.3.2转子密封系统的流固耦合振动41
2.3.3密封流体激振的非线性振动模型42
2.3.4小结43
2.4转子-轴承-密封系统中的若干非线性动力学问题44
2.4.1轴承油膜振荡与密封流体激振44
2.4.2频率锁定45
2.4.3振幅突变46
2.4.4结论48
2.5转子密封系统反旋流抑振的数值模拟49
2.5.1引言49
2.5.2反旋流抑振的数学模型49
2.5.3数值模拟及结果分析50
2.5.4小结52
2.6离心压缩机梳齿密封流体激振非线性动力学分析52
2.6.1引言52
2.6.2某离心压缩机运行状态简介53
2.6.3数值模拟计算模型的建立54
2.6.4压缩机运行工况的数值模拟55
2.6.5结论58
2.7本章小结59
参考文献59
第3章三维转子密封流固耦合模型与分析61
3.1密封腔流体运动的小扰动简化分析方法61
3.2数值求解含有湍流模型的雷诺平均N-S方程63
3.3非线性密封流体激振研究66
3.4转子密封流固耦合振动模型68
3.4.1转子密封系统非线性流固耦合模型68
3.4.2流固耦合数值算法69
3.4.3网格生成技术70
3.5密封三维黏性流动数值计算方法70
3.5.1基本方程70
3.5.2采用任意曲线坐标系的基本方程71
3.5.3双方程湍流模型72
3.5.4数值算法的线性化处理73
3.5.5数值计算中的对角化74
3.5.6数值算法中的迎风化75
3.5.7隐式时间推进方法79
3.6转子密封系统三维流固耦合振动特性的研究79
3.6.1转速对密封流体激振影响的数值模拟80
3.6.2压比对密封流体激振影响的数值模拟81
3.6.3预旋对密封流体激振影响的数值模拟81
3.7离心压缩机梳齿密封中的流体激振82
3.7.1引言82
3.7.2原机概况82
3.7.3改造后的运行情况83
3.7.4梳齿密封流体激振的特点83
3.7.5减小压缩机密封流体激振的措施84
3.7.6小结85
3.8本章小结85
参考文献85
第4章蜂窝密封特性研究87
4.1蜂窝密封研究进展87
4.1.1引言87
4.1.2蜂窝密封在现代叶轮机械中的应用88
4.1.3蜂窝密封的研究概述92
4.2蜂窝密封数值计算中的并行计算方法96
4.2.1引言96
4.2.2网络并行的计算模式96
4.3蜂窝密封二维流动特性的数值分析98
4.3.1引言98
4.3.2蜂窝密封封严特性计算结果与实验结果比较98
4.3.3蜂窝密封二维流动特性分析100
4.3.4结论101
4.4数值分析结果讨论102
4.5蜂窝密封实验台设计与调试102
4.5.1偏心调节机构102
4.5.2实验机转子的支承103
4.5.3高压气体与润滑油的密封结构103
4.5.4调速系统104
4.5.5进气系统104
4.5.6测量装置105
4.5.7蜂窝密封实验件的制造105
4.6密封实验台分析105
4.7密封间隙气流振荡流场动态特性的实验研究106
4.7.1密封间隙气流动态压力测试系统106
4.7.2实验数据的处理与分析106
4.8密封间隙气流脉动的机理107
4.9压力传感器引管的传输特性分析108
4.10实验结果110
4.10.1大蜂窝孔密封和小蜂窝孔密封的对比实验110
4.10.2梳齿轮盘/蜂窝静子实验111
4.10.3梳齿密封和光滑密封的对比实验112
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