正版新书]叶轮机械转子密封系统流体激振与防控何立东9787030749

目录
序
前言
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  密封流体激振非线振动模型  33
2.1  流体引发的振动  33
2.2  定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  基于非线振动模型的分析  39
.  转子密封系统流体激振的非线振动模型  40
..1  非线振动模型  40
..2  转子密封系统的流固耦合振动  41
..  密封流体激振的非线振动模型  42
..4  小结  43
2.4  转子-轴承-密封系统中的若干非线动力学问题  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的数值分析  98
4.3.1  引言  98
4.3.2  蜂窝密封封严特计算结果与实验结果比较  98
4.3.3  蜂窝密封二维流动特分析  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
4.11  实验结果分析  112
4.11.1  密封间隙中定流的脉动特分析  113
4.11.2  单峰谱图和多峰谱图的产生机理分析  117
4.11.3  密封间隙脉动流体的能谱分析  119
4.12  滑动轴承中的油膜压力脉动  120
4.13  本章小结  120
参考文献  121
第5章  铝蜂窝密封结构设计  124
5.1  铝蜂窝密封壁厚设计  125
5.1.1  有限元模型与数值分析  125
5.1.2  结果分析  125
5.1.3  小结  127
5.2  铝蜂窝密封的封严特研究  127
5.2.1  有限元模型与数值分析  127
5.2.2  蜂窝壁厚对封严特的影响  129
5.3  蜂窝对边距和蜂窝深度对封严特的影响  131
5.3.1  有限元模型与数值分析  131
5.3.2  结果分析  132
5.4  密封间隙对封严特的影响  133
5.4.1  有限元模型与数值分析  133
5.4.2  结果分析  133
5.5  蜂窝排列方向对封严特的影响  134
5.5.1  有限元模型与数值分析  134
5.5.2  结果分析  135
5.6  高低蜂窝结构对封严特的影响  136
5.6.1  有限元模型与数值分析  136
5.6.2  结果分析  138
5.7  密封长度对封严特的影响  139
5.7.1  有限元模型与数值分析  139
5.7.2  结果分析  139
5.7.3  小结  140
5.8  铝蜂窝密封制造方法  140
参考文献  142
第6章  蜂窝密封工程应用  143
6.1  汽轮机叶顶蜂窝密封  143
6.1.1  汽轮机叶片失效分析  143
6.1.2  汽轮机叶片表面防护传统方法  145
6.1.3  汽轮机叶片蜂窝密封技术  146
6.1.4  蜂窝密封抑制叶片振动实验  146
6.1.5  蜂窝密封减少汽轮机叶片水蚀  149
6.1.6  蜂窝密封在汽轮机叶顶密封的工程应用  151
6.1.7  小结  157
6.2  汽轮机轴端蜂窝密封  157
6.2.1  汽轮机轴端密封泄漏问题  157
6.2.2  汽轮机轴端蜂窝密封结构  158
6..  小结  172
6.3  烟气轮机蜂窝密封  172
6.3.1  烟气轮机密封系统简介  172
6.3.2  烟气轮机蜂窝密封改造  173
6.4  轴流压缩机应用蜂窝密封  176
6.4.1  问题分析  177
6.4.2  蜂窝密封改造设计方法  178
6.4.3  工程验  180
6.5  蜂窝密封在离心压缩机中的应用  180
6.5.1  压缩机主要问题  180
6.5.2  密封失效导致推力瓦烧毁  182
6.5.3  蜂窝密封与梳齿密封能数值分析  183
6.5.4  蜂窝密封在离心压缩机轴承箱中的应用  188
6.5.5  小结  190
6.6  蜂窝密封在大型电动机中的应用  191
6.6.1  大型电动机油封泄漏原因分析  191
6.6.2  可调接触式自动跟踪蜂窝密封组合结构  197
6.6.3  密封实验出现的问题  202
6.6.4  新型油封的特点  204
6.6.5  密封改造效果  205
6.6.6  小结  206
参考文献  206
第7章  涡轮泵密封流体激振  208
7.1  发动机涡轮泵稳定  208
7.1.1  发动机故障  208
7.1.2  发动机涡轮泵密封流体激振  208
7.1.3  研究内容  209
7.2  梳齿密封动力特准稳态数值分析  209
7.2.1  密封准稳态分析模型  209
7.2.2  梳齿密封流场数值分析  211
7..  梳齿密封准稳态分析  212
7.2.4  诱导轮流场  221
7.2.5  涡轮泵转子系统固有频率  222
7.2.6  梳齿密封对转子系统稳定的影响  224
7.3  孔型密封动力特准稳态数值分析  228
7.3.1  孔型密封和光滑密封及梳齿密封  228
7.3.2  孔排布方式的影响  2
7.3.3  周向孔数的影响  
7.3.4  小孔深度  241
7.3.5  孔型密封半径间隙  244
7.3.6  不同小孔深度的密封结构强度  247
7.3.7  小结  248
7.4  蜂窝密封动力特准稳态数值分析  249
7.4.1  建立蜂窝密封模型  249
7.4.2  蜂窝密封计算结果与分析  250
7.4.3  阻尼密封与梳齿密封对比实验  252
7.4.4  小结  253
参考文献  254
第8章  梳齿密封流场测量  255
8.1  密封流场测量方法  255
8.1.1  流场测量技术  255
8.1.2  粒子图像测速技术原理  255
8.1.3  梳齿密封流场测量研究现状  257
8.1.4  本章研究内容  259
8.2  梳齿密封PIV测试系统实验装置  259
8.2.1  梳齿密封结构类型  259
8.2.2  梳齿密封实验装置结构参数  260
8..  梳齿密封实验装置结构设计  261
8.2.4  PIV测试系统  263
8.3  梳齿密封间隙流场PIV可视化测试  265
8.3.1  引言  265
8.3.2  密封腔宽深比为0.6时对密封流场的影响  266
8.3.3  密封腔宽深比为0.8时对密封流场的影响  267
8.3.4  密封腔宽深比为1.0时对密封流场的影响  267
8.3.5  讨论  268
8.4  本章小结  268
参考文献  268
第9章  密封流体激振控制方法探索  270
9.1  水轮机密封流体激振  270
9.2  抽水抑制密封流体激振  270
9.2.1  常用的止漏环密封结构  271
9.2.2  止漏环简化结构  271
9..  实验装置  272
9.2.4  实验数据分析  274
9.2.5  小结  276
9.3  喷水或喷气抑制密封流体激振  276
9.3.1  反旋流喷实验装置  276
9.3.2  向密封中反旋喷水抑制转子振动  278
9.3.3  向密封中喷气抑制转子振动  279
9.3.4  反旋流喷嘴数量对抑振效果的影响  281
9.3.5  反旋流抑制转子不平衡振动  281
9.4  基于LabView的叶片抽气减振自动控制  286
9.4.1  基于LabView的自动控制抽气减振  287
9.4.2  实验系统介绍  287
9.4.3  手动调节抽气量的叶片减振实验  292
9.4.4  基于LabView的叶片抽气自动控制  293
9.4.5  小结  293
9.5  磁流变阻尼器抑制密封流体激振  294
9.5.1  磁流变阻尼器基本原理  294
9.5.2  磁流变阻尼器结构设计  296
9.5.3  阻尼器线圈磁路分析  297
9.5.4  磁流变阻尼器密封减振实验台  300
9.5.5  磁流变阻尼器抑制不同转速转子振动  301
9.5.6  磁流变阻尼器抑制偏心转子振动  302
9.5.7  基于磁流变阻尼器的转子密封流体激振开关控制  303
9.5.8  小结  305
9.6  基于磁流变阻尼器的转子密封流体激振P控制  305
9.6.1  磁流变阻尼器P控制器设计  305
9.6.2  转子密封流体激振P控制  306
9.6.3  小结  307
9.7  密封偏心自适应调节减振  307
9.7.1  密封偏心自适应调节结构  307
9.7.2  密封偏心自适应调节机理  308
9.7.3  振动能量的传递分析  309
9.7.4  密封偏心自适应调节装置实验台  309
9.7.5  密封偏心自适应调节装置固有频率  310
9.7.6  密封偏心自适应调节装置实验  311
9.7.7  小结  314
参考文献  314
0章  刷式密封技术  316
10.1  引言  316
10.2  刷式密封简介  316
10.3  刷式密封产生背景及其应用介绍  317
10.4  刷式密封能介绍  319
10.5  刷式密封泄漏特研究进展  320
10.6  刷式密封实验研究进展  322
10.6.1  刷式密封高温实验研究介绍  322
10.6.2  刷式密封摩擦特的实验研究介绍  324
10.6.3  加工处理工艺对刷毛丝能的影响  332
10.6.4  碳化硅刷式密封  334
10.7  刷式密封的理论研究进展  340
10.7.1  刷式密封的CFD方法  341
10.7.2  刷式密封的多孔介质模型  343
10.7.3  有效厚度模型  344
10.8  本章小结  345
参考文献  346
1章  指尖密封技术  348
11.1  指尖密封技术简介  348
11.1.1  指尖密封研究现状  348
11.1.2  指尖密封的基本结构  349
11.1.3  指尖悬臂梁型线  350
11.1.4  指尖悬臂梁数量  351
11.1.5  指尖悬臂梁宽度  352
11.1.6  指尖密封膜片厚度  352
11.1.7  指尖密封工作原理  352
11.1.8  指尖密封理论分析方法  353
11.1.9  指尖密封加工技术  353
11.2  指尖密封参数化设计  353
11.2.1  指尖密封参数化设计方法  353
11.2.2  主要参数设计  354
11..  指尖密封参数化设计案例  356
11.3  指尖密封封严实验  357
11.3.1  指尖密封的实验方法  357
11.3.2  实验设备  357
11.3.3  指尖密封和梳齿密封对比实验  358
11.3.4  指尖密封实验件参数  358
11.3.5  实验数据处理及结果分析  360
11.4  本章小结  362
参考文献  362