衍生T形槽干气密封稳态性能研究

目的 设计具备双向旋转特点的动压型干气密封端面结构,并展现良好的开启性能,以T形槽为优化对象,衍生出一种新型槽型结构。方法 借助有限元软件,计算并对比经典T形槽与衍生槽型在流场特性和稳态性能方面的差异,探讨不同参数对2种槽型干气密封稳态性能的影响规律,揭示衍生槽型的密封机理。结果 衍生槽型的开启力高于经典T形槽,泄漏率也会增加。随着工况参数的升高,2种槽型的稳态性能参数近似线性增加,且差异逐渐增大,最小差异达到6.6%。随着槽深的增加,泄漏率方面的差距在逐渐减小,为扩大衍生槽型的控漏效果,槽深应>5μm。开设有引流槽型结构的衍生槽型稳态性能顺序为发散型>直口型>收敛型,但在文中的工况下,数值差别较小,最大仅为1.2%。结论 相比于经典T形槽,衍生槽型具有更强的动压效应,开启性能明显提升。另外,通过开设不同形式的引流槽可以改变气膜的流动特性和干气密封性能。

大跨度预应力U形槽壳在亭子口灌区一期工程中的应用

我国目前大中型灌区工程中槽身承受水荷载大,变形要求严格,同时保证水密性的大跨度槽壳应用需求增大。以预应力U形槽壳为研究对象,利用桥梁博士V4.4.1结构计算软件,采用空间杆系有限元分析方法,分析了预应力U形槽壳和预应力矩形槽壳在结构效应组合下产生的弯矩、剪力、裂缝等。结果表明:在中小流量渡槽工程中,预应力U形槽壳相较于预应力矩形槽壳自重轻,在相同过流能力的前提下产生的跨中弯矩及支端剪力均较小,有利于结构受力;预应力U形槽壳相较于预应力矩形槽壳所用的混凝土量少,更加经济。

带环形槽的航空圆弧端齿盘磨齿加工参数优化设计

为实现在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机床上加工带环形槽的航空圆弧端齿盘,对带环形槽的航空圆弧端齿盘的加工方法进行了研究。根据圆弧端齿盘的加工原理,建立了螺旋角不为零时砂轮半径、砂轮顶宽、刀尖圆角半径的计算方法。在此基础上,对带环形槽的航空圆弧端齿盘节径平面上的齿槽和齿牙面积进行等截面修正,建立了砂轮半径增量的计算方法。根据格里森圆弧端齿盘设计准则,建立了圆弧端齿盘磨齿加工参数优化模型,采用遗传算法对圆弧端齿盘加工参数进行了优化设计分析。在国产H650GA型数控螺旋锥齿轮磨齿机上进行了实际的磨齿加工,并对实验工件进行了齿形误差检测和实际的接触区检测,验证了带环形槽的航空圆弧端齿盘磨齿加工参数计算方法的正确性。

不同几何形状环形槽对高速诱导轮空化性能的影响

为进一步探究提升航空航天用高速离心泵空化性能的方法,研究环形槽几何形状对高速诱导轮空化性能的影响,设计了矩形、单曲率、双曲率3种不同几何形状的环形槽.使用原模型泵的外特性和空化性能试验验证了数值模拟方法的有效性,对不同方案进行数值模拟,分析不同几何形状环形槽对高速诱导轮离心泵空化性能、流道内能量分布以及诱导轮入口流态的影响.结果发现:在高速诱导轮上游设置环形槽可以降低泵的必需汽蚀余量,其中单曲率槽可以使离心泵的必需汽蚀余量降低得更多,为27.0%,双曲率槽和矩形槽分别使必需汽蚀余量降低14.7%和5.4%;环形槽可以减小叶顶间隙回流对上游主流的影响,诱导轮叶片上湍动能分布更加均匀,诱导轮流道内的压力明显提升;回流在单曲率槽中的过渡更为平滑而对周向旋涡的抑制作用较弱,矩形槽和双曲率槽吸收壁面旋涡的能力更强,可以削弱上游不对称涡向诱导轮流道的发展和影响.

放射状楔形槽气浮支承静态性能分析

为提升小孔节流气浮支承的静态性能,设计一种放射状楔形槽气浮支承,该楔形槽呈放射状,其周向截面、径向截面和轴向截面分别为扇形、矩形和梯形。建立放射状楔形槽气浮支承的CFD模型,分析楔形槽结构参数对气浮支承静态性能的影响规律。结果表明:采用放射状楔形槽能够改善气浮支承的气膜压力分布,并提升其承载力和刚度;气浮支承承载力随楔形槽放射角度、入口高度和楔形角的增加逐渐增大,随楔形槽半径增加先升高后降低;气浮支承刚度随楔形槽放射半径、角度、入口高度和楔形角的增加逐渐提高。实验结果与预测结果吻合较好,验证了模型的可行性和准确性。

带三角形槽和弧形肋微通道散热器的数值模拟研究

采用数值模拟方法研究了具有周期性排列的三角形槽和弧形肋的新型微通道散热器(MC-ATC)在雷诺数为147-736范围内的流动传热特性。通过与矩形微通道散热器(MC-RC)对比,分析了三角形槽和弧形肋对速度分布和温度分布的影响,并定义了综合性能因子来评价微通道散热器的性能。研究结果表明,三角形槽和弧形肋对改善流体流动和强化传热有重要影响。相比于MC-RC,MC-ATC整体温度显著降低,温度分布更加均匀;通道侧壁附近低流速区明显减小,整体流速显著提高。当雷诺数在736时,MC-ATC的综合性能因子达到1.75。

超深地连墙异形槽段多导管同步浇筑系统设计

某长江大桥南航道桥主跨设计长度为2300m,锚碇结构采用支护转结构复合地下连续墙基础,最大成槽深度83 m。一期槽段创新性的采用现浇钢壳混凝土成墙技术,施工时需要配套新工艺、新装备来解决异形多根导管同步性浇筑的难题。为此,文中提出了多导管一体化同步浇筑解决方案。首先,分析该长江大桥南航道桥锚碇基础结构特点,明确十字形槽段浇筑空间和设计参数;其次,详细设计多导管同步浇筑系统,采用自动化流量分料系统搭配一体化多导管浇筑平台来实现异形槽段的同步浇筑;最后,介绍超深锚碇地连墙异形槽段浇筑工序,在槽位处开展多导管同步浇筑系统功能性试验,顺利完成封底混凝土和二次混凝土浇筑,为今后同类型超深地连墙异形槽段的浇筑提供了参考和借鉴。

永临结合U形槽在黏土地基中的承载特性

以常用于铁路隧道与传统路堤过渡段的U形槽结构为研究对象,基于有限元方法,对不同长宽比条件下永临结合U形槽的竖向、水平和抗弯承载力进行计算,分析其破坏模式,并提出无量纲承载力系数计算方法。结果表明:永临结合U形槽结构的竖向破坏模式仍类似于Prandtl破坏模式;黏土强度梯度和接触面摩擦因数的降低将减小土体的激发范围,相比于传统U形槽,竖向承载力最大增幅可达到51%。在水平极限荷载作用下,底部弧形区域与两侧的楔形剪切区域共同组成了W形的破坏模式;随着长宽比的增加,永临结合U形槽水平承载力提高幅度从1.0倍增长至2.3倍;当长宽比较小时,弯矩极限承载力只存在底部勺形破坏模式;随着长宽比的增加,楔形破坏模式得到一定的发展;在均质黏土地基中,楔形破坏模式并不明显,主要以边墙底部土体和侧壁土体组成的勺形破坏区域为主;随着长宽比增加,永临结合U形槽抗弯承载力提高幅度从1.4倍增长至3.6倍。

薄壁筒内异形槽电解加工流场优化及工艺试验

针对薄壁筒内异形槽电解加工流场不均匀、阴极易短路、加工表面质量差的问题,提出分流式与直流式两种阴极供液方法,分别建立了分流式与直流式阴极的几何模型及间隙流场数学模型,通过对两种供液方式的间隙流场仿真,探索供液方式对间隙流场均匀性的影响规律,并开展工艺试验进行验证。结果表明,在加工中采用分流式阴极比直流式阴极供液的流场均匀,在优选的工艺参数下加工可避免阴极短路,提升薄壁筒内异形槽电解加工的表面质量。

地下连续墙异形槽段施工技术

地下连续墙具有止水性好、刚度大、对环境影响小、适应性强等特点,在建筑工程中被广泛应用。针对异形地下连续墙设计与施工差异、施工过程中易出现的问题进行综合分析,提出了相应的预防解决方案,可为类似工程异形地下连续墙的设计与施工提供一定的参考。

接头零件小腰形槽加工工艺的改进

对接头零件的结构进行分析,改进接头零件小腰形槽的加工工艺,采用数控铣削代替电加工,提高加工效率。设计制作成组夹具,工装采用偏心夹紧,一次装夹多个零件,进而提高机床利用率。通过加工工艺改进,在卧式加工中心上实现接头零件小腰形槽及周边棱边倒角的加工,解决了加工瓶颈,提高了加工效率,降低了劳动强度。

基于ANSYS的刮板输送机C形槽结构研究

针对刮板输送机中部槽中板更换、维修周期长的问题,提出新型C形槽中部槽结构。以SGZ1000/1400型刮板输送机为例,采用ANSYS数值模拟软件对刮板输送机C形槽中部槽进行受力模拟分析,验证该结构在额定工况下使用的可靠性,并对薄弱部位提出相应改进方案。

薄壁空腔转动箱腰形槽加工工艺优化

针对转动箱腰形槽加工中的位置度超差原因进行分析,通过改进加工方法和工装夹具,优化加工顺序、走刀路径、切削参数和数控程序等工艺措施,有效控制加工变形,保证位置度,提高产品合格率。

环形槽对诱导轮空化性能的影响研究

为了研究环形槽对诱导轮空化性能的影响,以带环形槽的诱导轮为研究对象,采用Standard k-e湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型开展仿真计算,并进行了相似工况下的可视化试验。结果表明,安装环形槽后,诱导轮的扬程略有降低,但旋转空化现象消失,并且在更低的空化数条件下诱导轮的扬程基本保持稳定。环形槽通过增强诱导轮的叶尖回流,改变了诱导轮入口的流场结构和压力分布,使流场中的低压区向诱导轮流道中部和槽体后缘转移,从而改变了气穴区初生的位置,也抑制了旋转空化现象。受离心力作用,气穴区向环形槽流道发展,推迟了诱导轮流道的堵塞时间。

槽区分布对T形槽液膜密封性能的影响

为研究槽区分布对密封性能的影响,以发散型T形槽液膜密封为研究对象,通过改变槽形区域位置,使其分布在动环外侧、中部及内侧,形成外槽形、中槽形和内槽形3种结构;建立其相应模型,对其液膜流场进行数值计算,讨论工况参数和槽形几何参数对3种槽形结构密封性能的影响。结果表明:槽区分布对密封性能有重大影响,同一条件下,外槽形拥有较强的流体动压特性和流体泵出效应,从而具有较大的开启力和较低的泄漏量,在3种槽形中密封性能最好;工况参数和槽形几何参数对3种槽形的开启力和泄漏量有较大影响,当膜厚取2~5μm,槽深取5~9μm,槽数取10~14个,发散角取32°~40°,可获得较好的密封性能。

U形槽防护燃气管道爆炸对下方隧道安全影响有效性分析

铁路隧道的线路建设常与城市地下燃气管线有所交叉,以某市铁路下穿天然气管道为背景,为分析隧道上方天然气管道爆炸对隧道结构的影响,提出在燃气管道周围设立U形槽的隔离防护措施。通过理论计算燃气管道爆炸三硝基甲苯(trinitrotoluene, TNT)当量,建立ABAQUS有限元三维数值模型的方法研究爆炸情况下隧道的结构响应及U形槽防护有效性。结果表明:在爆炸冲击作用下,隧道出现较严重拉伸损伤,在隧道上部圆拱部分出现较大位移变形,且已超出工程容许标准;爆源上部土体抛掷范围较大,位移云图分层明显;设立U形槽防护之后,隧道基本无塑性损伤,结构变形程度明显减小;U形槽阻碍了爆炸波在土体中传播,上部土体抛掷范围主要集中在U形槽内上方区域,且隧道上部土体位移情况有所改善。可见U形槽的设立在天然气爆炸时可以对隧道起到有效的防护作用,数值模拟结果可为类似工程案例提供参考。

一种宽频带方形槽圆极化天线设计

文中提出了一种加载微扰元素的新型宽频带圆极化方形槽天线,它由一个倒L型微带馈电线、一个L型枝节、一对矩形槽和一个方形槽地板组成。用这些缝隙槽和枝节作为微扰元素来调节天线表面电流分布,可以激发出多个圆极化谐振模式,从而实现了宽频带圆极化辐射。为了验证其合理性,加工并测试了天线模型。测量结果表明,实测小于-10 dB的阻抗带宽为74.9%,小于3 dB的轴比带宽为84.7%。此外,测量和仿真的峰值增益分别为4.88 dBi和4.86 dBi。因此,文中设计的圆极化方形槽天线具有宽的圆极化带宽特性。

送粉/送丝激光增材修复Inconel 718高温合金V形槽

激光熔覆技术已广泛应用于关键部件的增材修复,其熔覆材料的输送主要采用送粉式或送丝式.为研究送粉式与送丝式激光修复对Inconel718高温合金修复质量的影响,结合数值模拟与试验研究对比分析了送粉与送丝方式对激光修复过程中V形槽温度场、熔池轮廓、修复区宏观形貌与微观组织的影响.结果表明,送粉与送丝激光修复V形槽熔池的激光能量吸收与传递关系不同;相比于送丝式,送粉式激光修复过程中的V形槽底部能量集中,导致修复区熔深增大45.5%;送粉式修复过程中粉末以固态及半固态形式冲击进入熔池,修复区表面粗糙度显著增加,同时送粉式修复区晶粒尺寸随修复深度减小逐渐增大,修复区中部区域晶粒取向差异明显.创新点:(1)揭示了送粉与送丝激光修复V形槽熔池的激光能量吸收与传递机制.(2)分析了送粉与送丝激光修复区微观组织及熔池凝固过程的热流演变规律.

新建市政道路U形槽下穿高速公路桥梁的安全影响分析

为分析新建市政道路U形槽下穿既有高速公路桥梁对高速公路桥梁结构安全的影响,应用PLAXIS软件对下穿段节点方案进行有限元分析,模拟施工阶段U形槽路基开挖及运营阶段交通荷载作用下对既有高速公路桥梁的影响,结果表明,项目施工及运营过程中,对既有高速公路在各方向的位移量均小于规范允许值,满足安全要求。

可燃芯模材料对环形槽药柱结构完整性影响分析

环形槽药柱结构能有效降低药柱内部的应力水平,在相同装填比条件下提高固体火箭发动机药柱结构完整性。该文对含有可燃芯模结构的环形槽药柱结构完整性进行了分析,给出了可燃芯模的实现途径,研究了芯模材料参数对药柱结构完整性的影响,分析了增加芯模后药柱内部最大等效应变减小的原因。仿真分析结果表明:采用含可燃芯模结构的环形槽药柱结构与传统的环形槽药柱结构相比,在硫化降温载荷作用下,药柱内部的最大等效应变降低约26%,点火建压载荷作用下,最大等效应变下降约27.7%。通过分析可知,药柱内部的最大等效应变随着可燃芯模材料强度的增加先减小后增大,选择合适的芯模材料可以进一步降低药柱的等效应变,该结果可以为芯模材料的选择提供参考。