汽车排气管V形金属密封环设计与优化

针对汽车排气管密封问题,设计一种适合汽车排气系统密封的V形金属密封环。该密封环采用平面接触、小接触压力方式,在满足密封要求的同时避免了较大的预紧力;在波谷处采用圆弧过渡,降低了密封环的整体刚度,侧边倾斜一定角度以增大密封环的回弹性能。利用ANSYS Workbench软件对V形金属密封环常温预紧和高温工况下的密封性能进行分析,在保证密封强度要求下确定安装时合适的轴向压缩量;分析密封环结构参数对密封性能的影响,发现壁厚、环宽、波谷半径、接触圆半径、开口角度对密封性能影响较大。基于Design-Expert软件对密封环结构参数进行多目标优化,从而降低了密封环最大等效应力,提高了最大接触压力,减小了密封环质量,并通过相关实验验证有限元模型的可靠性。

超临界二氧化碳轴流透平进排气壳体性能影响研究与验证

透平作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环发电系统的核心设备之一,目前缺乏针对机组整体性能的可靠评估与试验验证。针对某S-CO_(2)机组轴流透平不同工况试验测试结果进行了仿真与测试的对比分析,重点讨论了进排气壳体对机组性能的影响。研究结果表明:采用的数值计算方法和综合考虑进排气壳体的计算模型能够较为准确地评估透平不同负荷工况性能;与测试结果相比,效率误差最大为1.77百分点,流量误差最大为5.6%。该透平动叶采取叶冠型式可降低泄漏掺混损失,与普通叶顶间隙型式相比,机组效率提升1.4百分点。有无进排气壳体的仿真结果显示,透平机组(涡轮级+进排气壳体)效率与涡轮级效率相比,最大降低了2.9百分点,主要是由进排气壳体内部的流动损失造成。研究成果为后续S-CO_(2)轴流透平设计与性能研究提供了技术支撑和依据。

轴向排汽汽轮机中低压汽缸稳定性数值模拟研究

采用三维有限元数值模拟方法,建立某轴向排汽汽轮机中低压缸模型,计算了汽缸在不同运行载荷工况下汽缸的变形及汽缸猫爪承受的支反力,从而判定汽缸稳定性水平。数值模拟结果表明,该类型中低压缸稳定性受排汽温度和轴向推力的影响较大,为保证中低压缸稳定性,避免动静间隙变化导致碰磨,应保证汽缸的设计刚度,同时现场运行应严格控制排汽温度,避免超温。

轴流压气机试验台及流场测量技术综述

流动特性实验是研究轴流压气机气动性能的重要手段,而轴流压气机气动性能测试台是进行压气机试验研究的工具。文章结合国内外轴流压气机试验台的现状,总结了轴流压气机的进气系统、排气系统、驱动系统以及常用流场测量技术,分析了在设计轴流压气机试验台和实验布置时需要考虑的因素,并对轴流压气机试验台的发展趋势进行了展望。

基于ADAMS的轴对称矢量喷管喷口精度分析

为研究误差对喷口精度的影响,以轴对称矢量喷管为研究对象,利用ADAMS软件的参数化点的功能建立模型并仿真,验证模型有效性;建立衡量喷口精度的指标:偏转角、方位角、喷口面积的测量函数;基于设计研究功能,得出了单一设计变量误差对喷口精度影响的灵敏度;通过ADAMS/Insight模块、蒙特卡洛方法以较快的速度、较少的工作量完成零部件随机设计变量误差的分析。研究结果表明:在随机误差-0.1 mm<μ<0.1 mm的情况下,偏转角仿真值与平均值相对误差为0.675%,方位角为0.847%,喷口面积为0.048%,喷口精度变化较小,可以保证发动机工作范围。

特长输水隧道通风方案确定

输水隧道不同于公路隧道,隧道需风量与通风方式的选择,需根据输水隧道的特点进行确定。通过对采用斜井轴流风机+隧道内射流风机的通风方式和供水隧道内采用全射流风机的通风方式,两种方案进行比选,确定了利用已有的一座施工斜井兼做通风斜井的方案,达到了通风效果更优、总体投资更低、更有利于防灾救援的目的。

轴流排汽缸气动性能数值研究与改型优化

为减小轴流排汽缸内部损失,提高排汽缸的气动性能,以杭州汽轮机股份有限公司新开发的轴流排汽缸为研究对象,考虑末级动叶出口径向速度不均匀性对排汽缸的影响,联合末两级整圈低压级组和排缸进行了数值计算。分析了轴流排汽缸内部流动特点,并根据流场对其进行了改型优化。计算结果表明,轴流排汽缸与低压级叶片之间存在相互作用,排汽缸后部出现两个旋流方向相反的涡,并随着气流向下游扩展;通过对轴流排汽缸结构改型,静压恢复系数提高了40.7%,总压损失系数减少了31.4%。通过优化通油管道的截面形状,使静压恢复系数提高了0.13%,总压损失系数减少了2.2%,改善了排汽缸内部流动,显著提高了轴流排汽缸的气动性能。

温固耦合下轴对称推力矢量喷管驱动机构的运动精度分析

基于空间AVEN驱动机构的运动学方程,利用全微分理论建立了该机构运动精度分析的数学模型,研究了输入误差、构件加工误差、运动副间隙对机构输出的矢量角和喷口面积的影响;基于ANSYS软件,分析了主要构件收敛调节片、扩张调节片和拉杆在高温高压下的变形对机构输出的矢量角和喷口面积的影响,最后对各影响因素进行综合分析。得出机构的定位参数误差、A9转向环转动角误差及温固耦合作用是影响AVEN驱动机构运动精度的主要因素。

某轴向排汽式汽轮发电机组异常振动的分析及处理

某发电厂2号机组采用轴向排气式汽轮机,在基建调试阶段出现了轴振及1号瓦振大等异常振动。通过试验及分析,主要原因是汽轮机排汽端轴瓦支撑刚度低、转子动不平衡,提出了加固轴瓦支撑和轴系动平衡相结合的处理方法,彻底解决了该振动问题。

排气制动对增压器轴向载荷影响的研究

针对车辆上同时应用排气制动与涡轮增压的情况,研究了排气制动对增压器轴向载荷的影响。通过排气制动与增压器联动试验测量了增压器在各个工况下的轴向载荷,从而确定了数值计算所需的边界条件,并通过数值计算获取了增压器在各个工况的轴向载荷的分布情况。结果表明,与正常工况相比,增压器在排气制动工况下其轴向载荷显著增大,且排气背压越高,增压器轴向载荷越大;涡轮级轴向载荷反向且增大;压气机级轴向载荷显著下降,但方向不变。

排气制动对增压器涡轮轴向载荷影响的研究

本文中针对同时采用排气制动和涡轮增压的车辆,分析其在排气制动工况下增压器的工作状态。通过排气制动与增压器联动试验得出数值计算所需的边界条件,并据此计算涡轮转子在稳态工况和过渡工况的轴向受力。结果表明,在排气制动工况下,增压器涡轮转子的轴向受力反向,且排气背压越高,涡轮转子所受轴向力越大;在工况切换过程中,涡轮转子所受突变载荷较大,最高值达221N,工况切换时间越短、背压越高,轴向冲击载荷越大。因此确定合理的排气背压和工况切换策略可有效降低涡轮转子所承受的轴向载荷。

50 MW等级光热发电汽轮机总体设计

为满足太阳能光热发电系统的特殊要求,介绍了50 MW等级光热发电汽轮机总体设计方案,即采用了分缸双转速、机组低位布置、轴向排汽、模块化整体发货等多种技术方案,实际制造、安装结果表明所采用的技术方案合理有效,可为后续光热发电汽轮机的设计制造提供参考。

国内首台双抽轴向排汽联合循环汽轮机设计

针对国内联合循环汽轮机供热能力有限和向下排汽问题,阐述了国内首台双抽轴向排汽联合循环汽轮机设计方法,借助UG建模和有限元分析等方法分析了轴向排汽汽轮机低压缸的受力和变形情况以及低压缸挠性支架的变形情况,提出了设计轴向排汽低压缸、抽汽调节机构采用新型抽汽调节阀、低压缸采用挠性支架支撑、汽轮机通流部分采用高效三维通流设计等解决方案。实践应用结果表明,轴向排汽低压缸和挠性支架的设计完全可以满足机组安全运行需要,并使汽轮机抽汽控制更加平稳、灵活、可靠。

轴流风机排气管流动性能数值研究

针对某轴流风机排气管道的气流流场进行了仿真计算。计算结果表明,排气管中没有出现流动分离现象,大部分流动空间没有明显的旋涡存在,二次流损失很小;排气管道出口流动比较均匀。排气管设计是成功的。

新一代F级联合循环汽轮机通流设计特点

为适应市场需求,提升产品竞争力,上海汽轮机厂设计开发了新一代F级一拖一单轴轴排联合循环汽轮机。主要从机组布置形式及模块、各缸通流部分设计、1 220mm末级长叶片、推力计算特点等方面总结和分析了该机型在通流部分的技术特点。全新的通流设计开发使该机型性能优良、功能丰富、可靠性和运行灵活性高,机组推出后将具有广阔的市场前景。

力竭运动及钝挫伤对大鼠骨骼肌卫星细胞激活及AXIN/GSK-3β含量的影响

目的:研究力竭运动及钝挫伤对大鼠骨骼肌卫星细胞激活及AXIN/GSK-3β含量的影响。方法:取7周龄雄性SD大鼠24只,分为4组,每组6只:对照组(Control,C);力竭运动即刻组(Exhaustive,E0);力竭运动后24h组(E24);力竭运动后48h组(E48)。另取18只SD大鼠,分为3组,每组6只:钝挫伤即刻组(contusion,DO);钝挫伤后24h组(D24);钝挫伤后48h组(D48)。各组分别于安静状态、力竭运动后和钝挫伤后不同时间点,宰杀取血,分离血清。并取左侧股四头肌,一分为二,一份立即进行卫星细胞培养实验,另一份样本液氮保存,测定Axin、GSK-3β含量的变化。另取乳鼠3只,亦取股四头肌进行卫星细胞培养。结果:(1)体外培养结果显示:通过分离消化大鼠肌肉组织,可在体外培养获得高纯度具有成肌能力的肌卫星细胞。培养初期,新生鼠1天后即可见到梭形卫星细胞,其它各组的肌卫星细胞增长速度较慢,到第3天、第5天时各组开始大量增殖梭形细胞,且一直保持良好的增殖、传代,第13天仍长势良好,可见部分融合和微管。各组比较可见,安静对照组骨骼肌卫星细胞数量最少,增殖速度最慢;新生鼠细胞数量最高,增殖速度也最快;而钝挫伤组的骨骼肌卫星细胞数量及增殖速度明显高于力竭运动组。(2)ELISA结果显示:与安静对照组相比,力竭运动各组、钝挫伤各组骨骼肌和血清中的GSK-3β、Axin含量均明显下降(P<0.01),但力竭运动各组(E0、E24、E48)之间和钝挫伤各组(D0、D24、D48)之间无显著差异(P>0.05)。结论:(1)力竭运动及钝挫伤可使肌卫星细胞激活、增殖分化,并且钝挫伤组的骨骼肌卫星细胞激活数量明显多于力竭运动组,可能由于钝挫伤的刺激更强所致。(2)力竭运动、钝挫伤可以下调AXIN、GSK-3β的含量,可能在激活Wnt/β-catenin信号通路及骨骼肌损伤修复中发挥重要作用。

基于专利分析的西门子轴向排汽凝汽器技术研究

随着电力行业的发展,凝汽器技术已成为大型电站设备中的重要组成部分。研究了轴向排汽凝汽器技术的主要特点和发展历程,尤其是针对西门子公司所开发的轴向排汽凝汽器,从专利的视角分析该公司在轴向排汽凝汽器领域的关键技术。

轴向排汽凝汽器真空力平衡装置稳定性评估方法

根据轴向排汽凝汽器真空力平衡装置基本原理,选定合适的压杆稳定性经典计算模型,同时由于真空力平衡装置压杆为新型结构,并无可参考稳定安全系数,先取定安全系数等于6完成单个压杆选型计算,后利用ANSYS WORKBENCH软件建立真空力平衡装置整体压-弯杆系的极限载荷分析模型,应用欧盟EN13445-3压力容器分析设计标准的稳定性准则校核压-弯杆系的稳定性,使用16Mn钢管的压-弯杆系的稳定安全系数计算值为6.7,经弹性、塑性极限承载能力验证,满足稳定性设计要求,说明将上述稳定性准则推广至真空力平衡装置稳定性评估是可行的,找到了真空力平衡装置稳定性评估方法。

轴向排汽凝汽器支座载荷分析

轴向排汽凝汽器具有流动损失少,结构紧凑、拆装方便等优点,在大型电站汽轮机中具有良好的应用前景。针对轴向凝汽器的轴向载荷引起各支座载荷的影响,结合漕泾项目轴向排汽凝汽器结构特点,通过等效密度方法建立了凝汽器简化模型,计算分析了净重、运行及满水工况下凝汽器各支座载荷,并于设计参数进行了对比。结果表明轴向排汽凝汽器的支座载荷受到运行工况的影响明显,在轴向排汽凝汽器结构设计中需要考虑轴向载荷引起的支座载荷变化。

煤矿瓦斯抽排井套管强度校核计算方法探讨

近年来在煤矿安全生产中瓦斯抽排井得到越来越广泛的应用。这类井施工周期长、难度大、要求高,再加上套管直径大、总质量大、施工和套管的成本费用也很高,据所掌握的工程资料,国内已有数口井在施工过程的不同环节发生了不同形式的套管挤毁事故,造成整井报废,损失惨重。以某瓦斯抽排井下套管过程中工作套管发生严重挤毁事故为例,对其受力情况进行了深入分析,并在此基础上对大直径套管三轴应力强度校核计算方法作了详细论述。通过与传统单轴应力强度计算方法进行对比分析认为,套管三轴应力强度计算结果更准确科学,采用三轴应力强度计算方法指导前期套管设计,工程质量更加安全可靠,值得推广应用。