苏虹
- 作品数：14 被引量：33H指数：4
- 供职机构：兰州理工大学石油化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程化学工程一般工业技术农业科学更多>>
- 干气密封螺旋槽内润滑气膜的热力过程被引量：5
- 2012年
- 基于滑移边界条件下的雷诺方程,不考虑密封环的变形,通过PH线性化方法、迭代法求解获得了气膜压力函数式.根据气膜微尺度流体流动过程中的熵变方程,得到了螺旋槽内气膜温度场分布.考虑微槽道内气流在不同阶段的熵变过程,分析了气膜温度场在不同多变指数下的分布规律,进而在不同多变指数下计算出密封环的热弹变形量及气膜厚度近似表达式,利用广义雷诺方程求解热弹变形下的气膜压力分布.在不同多变指数下对泄漏量进行计算并与无变形时的理论泄漏量进行比对.结果表明:随着气体从外径流入内径,槽内温度先升高后降低,密封环的变形量先增大后减小,泄漏量随变形量增大而变大,从而对密封性能产生影响.试验验证了泄漏量在采用不同多变指数时更接近于实际工况.这为螺旋槽干气密封的优化设计奠定了理论基础.
- 韩明君李有堂苏虹丁雪兴俞树荣
- 关键词：热力过程螺旋槽热弹变形
- 螺旋槽干气密封气膜刚度测试与稳定性分析被引量：2
- 2013年
- 干气密封的关键技术是动压效应和稳定性问题,而气膜刚度是影响振动稳定性的主要参数之一。采用高精度改进型的电涡流微型传感器和Labview软件,并采用一系列的抗干扰措施,建立了螺旋槽干气密封的测试系统。通过测量干气密封的轴向静环振幅和轴向气膜振幅,而获得气膜刚度,并分析了其气膜振动的稳定性。试验研究表明:随着转速的增加和压力的升高,气膜刚度随之增大,气膜稳定性越好。本例中:压力变化范围为0.2-0.5MPa,转速变化范围为500-3000 r/min,得气膜刚度值的变化范围为0.01-0.03 kN/μm,且气膜刚度分别与压力和转速基本成线性关系;试验中测试了三种不同螺旋角的样机,得螺旋角为74°时,气膜刚度最大,气膜稳定性最好,选取合适的螺旋角可增加气膜的稳定性,从而对结构参数的优化提供了指导。
- 丁雪兴张海舟苏虹赵芳李驰
- 关键词：干气密封测试技术气膜刚度稳定性分析
- 螺旋槽干气密封气膜振动测试与稳定性分析被引量：8
- 2013年
- 采用高精度改进型的电涡流微型传感器和高速数据采集卡,在不同工况下,对螺旋槽干气密封气膜平衡位移和气膜振动位移进行测量;在同种工况下,对3种不同螺旋角的螺旋槽干气密封气膜振动位移进行测量,对测得的数据用基于Labview软件开发的干气密封测试系统进行频谱分析。试验结果表明:在不同工况下,气膜平衡位移随压力和转速的升高而增大,气膜振动位移随着压力和转速的升高而降低;在同种工况下,存在着气膜振动位移最小时的最佳螺旋角,本试验中最优螺旋角为74°。
- 丁雪兴张海舟张伟政苏虹赵芳
- 关键词：干气密封LABVIEW软件频谱分析
- 热弹变形下螺旋槽干气密封泄漏量的计算与分析被引量：3
- 2014年
- 螺旋槽干气密封在高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而对密封性能产生影响.在速度滑移边界条件下,求出螺旋槽内的气膜压力和气膜速度,推导出气膜的能量方程,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Maple和Matlab软件求解槽内气膜的温度分布.然后由热弹变形理论,求解出密封环的变形量,获得螺旋槽内气膜厚度的解析式.利用广义雷诺方程求出理论泄漏量,并与泄漏量的实验值进行比较.研究结果表明:随着气体从外径流入内径,槽内温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;热弹变形量与温度变化的规律一致,而气膜厚度的变化趋势与之相反;干气密封中的泄漏量随变形量增大而增大,有变形量的泄漏量更接近于实验值.
- 丁雪兴刘勇苏虹吴昊闫飞
- 关键词：干气密封热弹变形泄漏量
- 力变形下螺旋槽干气密封气膜流场近似计算及分析
- 在高速高压运转中，密封环将发生力变形。变形将影响密封间隙，导致泄漏量增火。考虑力变形，将有助于提高密封性能和优化干气密封设计。在力平衡的条件下，利用迭代法求出密封腔内气膜压力分布。进而，算出密封环力变形的转角及变形量，获...
- 苏虹丁雪兴张海舟吴昊刘勇
- 关键词：螺旋槽干气密封流场分析计算方法
- 螺旋槽干气密封热力耦合流场近似计算及分析被引量：2
- 2013年
- 为了研究干气密封在高速高压运转下受到外力作用导致密封腔内不规则变形时的流动特性.考虑力和热作用2种情况下,分别获得密封环的变形量及其气膜厚度的近似解析式.将力变形量叠加至热弹变形中,获得热力耦合作用下密封腔内气膜厚度的近似解析式,进而获得密封腔的理论流量,并对比分析无变形、热弹变形、力变形以及热力耦合变形4种情况下的理论流量与实测流量.研究结果表明:密封腔内流量随介质压力增大而增大;当仅考虑力作用时,所获得的流量值大于试验值;仅考虑热弹作用时,流量值虽然小于试验值,但误差较大,与其他几种情况相比,热力耦合作用下密封腔内的流量值与试验值的误差较小.在工程运用中,考虑热力耦合变形为优化槽型结构参数提供了理论基础,进而达到控制流量的目的.
- 丁雪兴苏虹张海舟张海舟赵芳
- 关键词：干气密封热力耦合热弹变形泄漏量力变形
- 螺旋槽干气密封动静环双自由度系统的轴向振动响应
- 基于螺旋槽干气密封动静环振动特性,在忽略阻尼作用条件下,建立了螺旋槽干气密封无阻尼气膜-密封环双自由度系统轴向振动的动力学模型和相应的数学模型,并利用待定系数法求解,获得了在谐波激励下的动静环振幅解析式.将此理论结果与试...
- 张海舟丁雪兴苏虹赵芳张伟政
- 关键词：螺旋槽
- 文献传递
- 螺旋槽干气密封微尺度气膜的热动力学研究
- 在大部分机械设备中，普遍应用螺旋槽干气密封保证其设备的运行稳定性和可靠性。早期的螺旋槽干气密封被应用于低速低压的工况下，但是随着其应用的进一步拓展，其工况范围也由低速低压到高速高压。高速运行时，由于其密封间隙小，密封端面...
- 苏虹
- 关键词：干气密封微尺度螺旋槽热弹变形热动力学
- 文献传递
- 力变形下螺旋槽干气密封气膜流场近似计算及分析被引量：4
- 2013年
- 基于滑移边界条件下的雷诺方程,不考虑密封环的变形,力平衡的条件下,利用迭代法求解获得密封腔内气膜压力函数式;根据微尺度流体流动过程中压力及转速的变化,得到不同压力下的密封面的转角及变形量的分布规律,获得相应的气膜厚度近似表达式。同时,在广义雷诺方程下,求出无变形时理论泄露量。利用Maple程序求解,得到不同压力下的密封环力变形泄漏量,并与理论值进行比对。研究表明:随气体从外径流入内径,泄漏量随着压力的增大而增大;相同工况下,与无变形泄漏量相比,有变形的泄漏量更接近于实验值,从而对密封性能产生影响。
- 苏虹丁雪兴张海舟吴昊刘勇
- 关键词：干气密封力变形泄漏量气膜厚度
- 基于二阶滑移边界的螺旋槽干气密封泄漏量计算与分析被引量：5
- 2013年
- 为解决螺旋槽干气密封流场计算中一阶线性滑移边界条件下得到的泄漏量与实验结果之间存在较大误差的问题,在一阶线性滑移边界条件的基础上,推导出二阶非线性滑移边界条件下的修正的广义雷诺方程,应用迭代法、PH线性化方法等求解非线性雷诺方程,获得了气膜压力、流速、泄漏量的近似解。利用Maple程序计算了工程实例中不同转速和不同压力情况下的泄漏量,并与一阶线性滑移边界条件下的泄漏量和实验数值进行比较。结果表明:在工程实例中,压力相同时,泄漏量随转速的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为14.4%、5.4%;转速相同时,泄漏量随压力的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为33.3%、13.3%。本文未考虑干气密封内部的振动情况,因此一、二阶理论计算值小于实际测试值。二阶非线性滑移边界条件下的泄漏量值比一阶线性滑移边界条件下的泄漏量值更加接近实验数值,特别是在工程实例中转速、压力较低的工况下更加明显。
- 丁雪兴苏虹蒲军军张海舟张伟政
- 关键词：螺旋槽干气密封泄漏量
