工程热力学混合式翻转课堂教学实践与反思

为了提高学生学习的自主性,培养学生独立思考、团队协作、沟通表达等能力,面向过程装备与控制工程实验班学生,对工程热力学专业基础课部分内容进行混合式翻转课堂教学设计与实践。教学实践表明,混合式翻转课堂教学能促进学生认真自学与复习,较好地梳理各章节知识之间的联系,但相较线下翻转课堂,授课效果并不理想,从而引发对教学管理、师生的教与学理念差异及学生个体差异等的反思。

表面强化镀层对高速轴承腔密封端面变形及摩擦磨损影响分析

为了揭示表面强化镀层有效改善高速轴承腔油润滑机械密封的耐磨性和稳定性机制,本文采用数值分析与试验相结合的方法,对端面镀Cr强化机械密封展开端面变形及摩擦磨损性能分析。通过热力耦合数值模拟分析了不同厚度Cr镀层摩擦副对端面温升、变形的影响,使用摩擦磨损试验机研究了相应摩擦副对摩擦系数和磨损量的影响,采用高速密封样机测试了端面温升、密封效果,探究了强化镀层密封端面摩擦磨损强化机理。结果表明:热力耦合作用下高速密封端面产生发散型变形,端面磨损以磨粒磨损为主,端面外侧出现局部黏着磨损;对比无镀层密封端面,Cr镀层端面变形小,温升低,更容易形成稳定的摩擦转移膜;适当增加Cr强化层厚度有利于降低端面温升,提高密封稳定性,高速轻载工况下较优镀层厚度约为0.15mm。本文研究结果可以为高速轴承腔油润滑机械密封材料选配和结构优化提供借鉴。

高压法兰内开孔金属O形环密封性能及变形失效分析

针对某压力容器法兰内开孔金属O形环在高压工况下,因法兰结构设计不合理导致O形环过度变形而引起的密封失效问题,建立了三维周期非线性弹塑性模型,分析了法兰侧壁间隙和压缩率对O形环接触应力周向分布和环体变形的影响。试验测试了工作压力下的O形环在不同法兰侧壁间隙和压缩率时的泄漏率,分析了O形环的变形特征,探讨了O形环在高压大侧壁间隙下的变形失效原因。结果表明:建立的有限元模型能准确地模拟O形环的力学行为和变形,计算曲线与试验曲线吻合程度良好;O形环的接触应力对法兰侧壁间隙更敏感,减小法兰侧壁间隙和增加压缩率都能提高O形环密封的可靠性;O形环在高压工况下容易产生颈缩变形,造成接触应力在周向不连续导致泄漏,控制O形环的预紧间隙并发挥法兰侧壁的约束作用能够改善此类变形。研究结果可为高压内开孔金属O形环密封的法兰结构设计提供参考。

迷宫螺旋泵的设计

介绍了一种新型小流量、高扬程、低比转数迷宫螺旋泵的结构、特点 ,并重点分析了螺纹的几个主要结构参数对泵性能的影响及其取值范围。

螺旋槽动压密封液膜汽化相变性能优化分析

针对螺旋槽动压密封液膜发生汽化相变后,严重影响密封运行的可靠性和稳定性的问题,基于密封端面液膜汽化相变,建立了其数值计算模型。采用了以泄漏量和开启力两个密封性能参数为优化目标,螺旋角、槽数、槽深、槽坝比和槽堰比5个密封端面结构参数为变量的五因素、五水平的正交优化试验方案;研究了密封端面液膜汽化相变下,不同密封端面结构参数对密封性能的影响规律。研究结果表明:密封结构参数对泄漏量和开启力的影响灵敏度不同,设计的正交试验方案可以有效地对密封性能进行优化,可为此类工况下的密封装置的结构优化设计和实际操作提供参考。

迷宫螺旋泵性能的试验研究

对不同参数的三角形螺纹迷宫螺旋泵进行了流量、扬程、功率的性能试验,对比研究了三角形螺纹导程、牙型角、转子定子配合间隙对迷宫泵性能的影响。结合泵送原理和相似原理,推导出了配合间隙变化时,泵送流量、扬程、效率的相似换算关系,换算结果与试验结果吻合。试验同时表明:螺纹导程降低,泵关死扬程升高,流量降低,性能曲线变陡;配合间隙减小,泵扬程和效率提高。

基于CFD数值模拟和泵性能实验的迷宫螺旋泵泵送机制研究

在CFD数值模拟和泵性能实验的基础上分析了至今仍不完全清楚的迷宫螺旋泵泵送机制;在多重坐标中,用剪切应力输运k-ω湍流模型近似模拟了三角形螺纹迷宫螺旋泵内流体的稳定流动;用泵的性能实验验证了提出的迷宫螺旋泵泵送机制。CFD模拟结果表明:迷宫螺旋泵转子螺槽和定子螺槽流体之间存在动量和能量传递。由于转子螺纹和定子螺纹形成的蜂窝体的存在,流体在轴向流动中反复从转子获得能量,因而泵扬程随流量减小近似线性增大。

高速干摩擦机械密封的端面变形及摩擦磨损

针对机械密封在高速干摩擦状态下,因设计不当产生端面过度变形和磨损而引起的密封失效问题,建立了热-结构耦合数值计算模型,分析了密封的温度场和端面变形。试验测试了静环温升,分析了动静环端面特征,探讨了高速干摩擦状态下的磨损机制。研究结果表明:建立的有限元模型能准确地预测密封的温度和端面变形,计算值和试验值相差小于11%;密封端面峰值温度对转速更敏感,随着运转时间的延长,温度先迅速增加后逐渐变缓;静环易产生锥度变形,造成端面接触压力和磨损不均匀,静环座的“匡正”作用能够改善这类变形;摩擦转移膜的存在状态对密封的温升、端面粗糙度起关键作用,动环表面喷涂Cr_(2)O_(3)等金属氧化物,能较好地保持致密的石墨转移膜,减轻密封的磨损。研究结果为机械密封的设计、优化和应用提供了基础。

超临界二氧化碳气体端面密封阻塞效应研究

为了分析超临界二氧化碳气体临界状态大幅度物性参数变化和偏离理想气体的真实气体效应对干气密封性能的影响,建立螺旋槽干气密封端面微尺度三维流动模型,分别采用Fluent软件中二氧化碳的实际气体模型和理想气体模型求解密封端面流动方程。数值模拟结果表明:考虑超临界二氧化碳实际气体效应时,端面更容易发生阻塞工况;气膜间隙和转速增大,阻塞效应增强,但温度升高,阻塞效应减弱;在阻塞工况下,密封开启力和泄漏量均随着气体温度、转速增加而降低。

颗粒介质用机械密封热力耦合变形及摩擦磨损研究

在含有颗粒介质的工作环境中下,硬质材料配对机械密封环的热力耦合变形和摩擦磨损对机械密封的泄漏和使用寿命起着至关重要的作用。考虑动静环和颗粒介质的摩擦,试验测定了摩擦系数,建立了动静环热力耦合的有限元计算模型,研究了WC-Co硬质合金和无压烧结碳化硅(SSiC)陶瓷两种硬质材料密封的温度场和端面变形规律,分析了不同工况下的密封间隙变化规律。试验测试分析了密封环温度、磨损前后的泄漏及表面粗糙度,讨论了端面的磨损机理,验证了计算模型的准确性。结果表明:考虑动环磨粒摩擦热的有限元模型能准确地预测密封的温度和端面变形;耦合作用下动静环端面呈现外径脱离、内径贴合的变形,且变形差异程度随压差和转速的增大而加剧;变形导致端面磨痕分布不均匀,内径磨痕较严重。WC-Co硬质合金配对密封环的端面变形小、泄漏量小,高硬度WC颗粒对Co基体能产生很好的"阴影效应",具有良好的耐磨粒磨损性能。SSiC陶瓷材料韧性差,易产生片状磨屑,形成过渡型磨粒磨损,材料耐磨性较差,泄漏量增加明显。在磨粒工况下,WC-Co硬质合金机械密封具有泄漏小、耐磨性强的特点。研究结果为颗粒介质中机械密封的材料应用及设计优化提供了参考。

活塞压缩机进气阻力损失对容积系数的影响

针对文献提供的活塞压缩机容积系数的确定与容积系数定义不相符问题,根据容积系数定义及气缸实际工作情况,用热力学基本关系式推导出了含有进气阻力损失的容积系数计算公式,定量分析了名义进气压力、名义压力比、膨胀指数和相对余隙容积对进气阻力损失引起的容积系数计算偏差的影响,最后,举例分析了这一偏差对确定气缸行程容积的影响,可以为活塞压缩机热力设计提供参考。

螺旋密封气吞及密封失效机理分析

本文从泵的角度对螺旋密封“气吞”及“密封失效”现象作出了合理、全面的解释，并提出一种新型组合螺旋密封。分析结果表明，转速较高时，迷宫螺旋密封优于组合螺旋密封、优于单一结构螺旋密封，具有一定的工程使用价值。

动压式环瓣浮环密封特性及摩擦磨损研究

普通接触式环瓣浮环密封高速下不开启易造成磨损失效,动压式环瓣浮环一定转速下径向开启并保持无摩擦无磨损稳定运行,具有较好的应用前景。建立动压式环瓣浮环密封固体域及流场数值计算模型,计算开启阻力、开启力、泄漏率及温升,分析动压槽结构参数对密封开启的影响,讨论密封性能随槽型参数的变化趋势。基于数值分析优化参数,试验验证开槽前后密封的泄漏率及温升,讨论不同开启情况下密封的磨损特性。结果表明:优化的动压槽能明显改变主密封间隙中的压力分布,提高流体动压力,实现开启,使密封高速下稳定无摩擦运转并保持较低的泄漏率,大幅度降低摩擦温升,改善密封的摩擦磨损。动压槽最佳深度宜为3~5μm,密封具有较大的开启力;槽宽增大开启力先增大后变缓,过大的槽宽对提高开启力不明显;工作压力增加,密封开启难度增加,可通过增加槽数或提高转速实现开启;动压槽的槽深较大时,密封先迅速磨损后逐渐稳定,具有自磨损、自稳定的特点。

健康教育在糖尿病并发症防治中的作用

目的:探讨在糖尿病并发症防治中健康教育方式、健康教育内容的重要性。方法:随机抽查出203例糖尿病且无并发症患者为对象,分为干预组(103例)和对照组(100例),对干预组在治疗的同时主要采取经常性的健康教育,对照组只进行治疗不做其他干预。结果:干预组有10人发生并发症,对照组有40人发生并发症(P<0.05)。结论:对糖尿病人在治疗的同时进行针对性健康教育使患者以积极的求治心态配合治疗,提高了糖尿病患者的生活质量,有助于延缓糖尿病的发展及降低并发症的发生,取得了良好的社会效益和经济效益。

高速气体环瓣式浮环密封泄漏特性的试验研究

密封的泄漏特性是对密封性能的关键表征。本文试验研究了应用于某高速发动机的气体环瓣式浮环密封在改变转速、密封压差、周向弹簧比压条件下的泄漏特性以及不同弹簧比压下的磨损情况。试验结果表明,密封环泄漏量随压力升高而线性增长,但随转速增加,泄漏量略有降低;随着周向弹簧比压增加,泄漏量存在极小值,在4~5N/m的范围内,泄漏量较小;弹簧比压增大,密封环与转子(又称跑道)表面之间磨损加剧,严重情况下会发生石墨环和转子表面之间的粘着磨损,在满足泄漏要求的前提下应选用小的弹簧力。为了研究环瓣式浮动环密封中三处泄漏点对总密封性能的影响,试验测定了主、次密封和搭接头三处泄漏点的静态泄漏量,其中主密封泄漏量占比最大约70%;次密封约为20%;搭接头处的泄漏量最小。研究表明,使用前预跑合能明显提高浮环的密封性能。

化疗患者的静脉护理

目的:探讨化疗患者的静脉护理。方法:对287例化疗患者的静脉护理情况进行总结,根据不同年龄、使用不同药物的患者进行观察。结果:287例化疗患者,1例发生化疗药物外渗组织坏死,5例发生静脉炎。结论:合理选择静脉、制定使用静脉计划、合理应用化疗药物的静脉注射方法,可以降低静脉的破坏。

磁共振成像在恶性胆道梗阻临床诊断中的应用

目的探讨磁共振成像在恶性胆道梗阻中的应用价值。方法对63例经手术病理或临床治疗证实的恶性胆道梗阻性患者,回顾性分析其影像学表现及与临床病理的关系。所有患者均做MR检查,采用单次激发放射状自旋回波序列技术。其中胆囊癌2例,肝门转移癌7例,胆管癌43例,胰头癌11例。结果本组63例MR检查均一次成功,肝内外胆管显示率100%。MRI定位诊断准确率为92.1%,定性诊断准确率为87.3%。结论MR是一种无创性的有效检查手段,能清晰显示正常或异常的胰胆管结构,定位和定性诊断准确率高,能为临床提供十分有意义的诊断资料。

海拔高度对单级空压机热力性能的影响

讨论了海拔高度变化对单级空压机热力性能参数的影响 。

进行性梗阻性黄疸的CT影像分析

目的探讨并分析CT在诊断梗阻性黄疸中的价值。方法收集经手术病理和临床证实的梗阻性黄疸48例,良性梗阻性黄疸29例,恶性梗阻性黄疸19例,对其影像及临床资料进行回顾性分析。结果CT检查对梗阻性黄疸部位、病因及定性诊断准确性较高。结论CT对梗阻性黄疸具有提高的诊断价值。