极地冰区船舶推进轴系共振方法的应用

船舶在冰区航行时,推进轴系产生共振现象比在非冰区航行产生共振现象的几率大很多,这是因为冰块对螺旋桨的瞬时载荷非常大,如果轴系设计不当,很容易产生轴系共振现象。轴系振动一般情况分为扭转振动、回旋振动、纵向振动和相互耦合振动。采用有限元仿真计算得到的几种评估冰区船舶推进轴系振动是否共振的方法:通过计算轴系的扭转振动频率、扭矩、扭转应力和放大系数,查看轴系扭转振动是否达到共振现象;通过计算轴系回旋振动频率,查看轴系回旋振动是否达到共振现象;通过计算轴系纵向振动的频率和振幅,查看轴系纵向振动是否达到共振现象。在轴系设计过程中,可以对其进行振动的仿真计算,能有效地、预见性地避免轴系共振。

叶片丢失对齿轮涡扇发动机风扇轴振动影响的研究

针对齿轮涡扇发动机(Geared Turbofan Engine,GTF)的动力学设计要求,考虑叶片丢失后引起的突加不平衡激励、齿轮时变啮合刚度和啮合误差对系统振动特性的影响,采用考虑剪切变形Euler-Bernoulli梁单元建立风扇-齿轮-轴-轴承-机匣耦合关系的系统动力学模型。在单个叶片完全丢失的风车状态下,对比含有齿轮系统的齿轮涡扇发动机风扇轴的振动特性和不含齿轮系统的发动机风扇轴的振动特性区别。研究在不同转速下齿轮系统对齿轮涡扇发动机风扇轴振动的影响。研究结果表明:含有齿轮系统的齿轮涡扇发动机风扇轴的轴心轨迹呈现多频涡动,且轨迹都在一个稳定的极限环内;在风车状态下,啮合频率与模态频率有多个交点,系统的临界转速分布更为密集。研究结果为齿轮涡扇发动机的参数设计和后续改进提供参考。

油膜振荡及稳定性分析

油膜振荡是大型机电设备出现重大故障的主要原因.轴承的运转状态也直接影响设备运行的稳定性.本文主要对机电设备中出现油膜振荡的特征及稳定性分析的方法加以总结分析,得出油膜振荡及稳定运行的区域,以尽可能地避免油膜振荡的产生,提高机电设备的利用率和生产效率,增加设备运行的稳定性,减少设备的维修时间.

轴向压及径向旋流风幕的形成与隔尘仿真

为了提高掘进面的风幕隔尘效果并降低粉尘体积质量,设计轴向压风幕及径向旋流风幕形成与隔尘仿真实验,确定2种风幕的形成规律与隔尘规律.1)形成规律:压风量越大,越不利于2种风幕的形成,但对轴向压风幕的影响更大;压抽比越大,越利于形成轴向压风幕,对径向旋流风幕的影响相反.2)隔尘规律:压风量越大,2种风幕的隔尘效果越优;当压风量增至300m3/min后,轴向压风幕消失,该条件下,压风量越大,迎头粉尘向外运移能力越强;压抽比越小,2种风幕的隔尘效果越优,且径向旋流风幕的效果提高更大;当压抽比为0.75时,2种风幕的隔尘效果均已接近最优值.径向旋流风幕的形成受通风条件影响较小,隔尘效果也更优,更适用于掘进面现场隔尘.

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计

传动轴系的功率和振动测试是船舶动力测试的主要内容,决定着船舶的整体性能,甚至影响到船舶航行的安全和可靠。本文基于信号分析和处理技术,设计船舶推进轴系振动与功率测量装置,能够对轴系功率和振动信号进行精确测量。采用设计的船舶推进轴系功率测量系统进行某船舶的轴功率和轴系振动测试实验。实验结果表明,本系统所测轴系纵向振动和回旋振动共振转速误差分别小于1.24%和1.09%,幅值误差分为小于1.23%和1.06%,峰峰值误差分别小于2.26%和2.13%,所测不同转速下轴心轨迹形状与理论轨迹趋向相吻合,满足实际测量要求。

660MW核电汽轮机低频振动机理分析与治理

针对核电660MW汽轮机轴承低频振动问题,通过改变机组转速、功率及润滑油压等试验,分析了低频振动特征,指出转子轴向低频振动引起可倾瓦轴承低频振动。通过建立转子轴向约束简化模型,分析汽轮发电机转子轴向低频振动机理为推力轴承油膜失稳及轴向扰动力引起转子轴向低频共振,并与可倾瓦轴承油膜失稳及瓦块颤振两种故障模式进行了对比。对汽轮机转子轴向低频振动及其引起的可倾瓦轴承低频振动,提出调整推力轴承间隙的措施并消除了低频振动。

邯钢球团生产线回转窑煤气燃烧器系统的改造

分析了邯钢200万t/a球团生产线回转窑窑头煤气燃烧器存在的不足,并进行了有针对性的改造,不仅解决了回转窑恶性结圈的问题,而且在不影响球团矿质量的情况下,大大提高了煤气燃烧效率,降低了吨矿煤气消耗和球团生产成本,取得了较好的生产效果。

大型核电汽轮机推力轴承油膜失稳振动研究

针对某些机型核电汽轮机出现轴向振动与径向振动耦合的现象,采用大型核电汽轮发电机组推力轴承可倾瓦块模型,对运行中油膜失稳引起的自激振动进行了机理分析。通过建立转子轴向运动方程,对某650 MW核电机组启机过程中推力轴承载荷进行了测量,计算得出不同轴向载荷和推力轴承间隙比条件下的油膜刚度和阻尼,并分析了推力轴承油膜失稳引起的转子轴向自激振动的频率特点。结果表明:轴向载荷、转速和油膜阻尼是引起推力轴承可倾瓦块轴向自激振动的主要因素;减小推力轴承间隙和增大润滑油压可以抑制转子轴向自激振动。

进气预旋的轴流风机流动的数值分析

通过数值模拟,对某单级轴流风机内的流动进行分析,计算结果表明:随着预旋角的增大,静压、全压、轴功率以及效率都随之减小。在负预旋情况下,叶顶前缘处存在明显的低压区。吸力面的分离对预旋角变化敏感。随着预旋角的减小,流场的非定常性也增强,分离尺度增强。

高效对旋式局部通风机在长距离掘进工作面中的应用

介绍了高效对旋轴流式局部通风机特点及其在马兰矿南翼采区掘进工作面的应用情况。

一起轴流压缩机振动间歇波动故障分析与处理

在工况稳定的条件下,一台轴流压缩机间歇性地出现剧烈的振动波动。通过分析轴流压缩机振动波动前后的波形、频谱和轴心轨迹等特征,确诊转子发生明显的油膜涡动,且涡动频率与转子一阶固有频率接近是出现剧烈波动的主要原因。通过更换老化的静叶O形圈来消除静叶与转子间的摩擦以减小扰动力,并缩小进气侧轴承顶隙以提高轴承稳定性,轴流压缩机的振动间歇波动就可完全消除。

小尺度火旋风火焰质量流量研究

借助两个相对的半圆柱壳体装置在狭缝宽度7.6 cm时产生了小尺度火旋风。利用粒子图像测速法测量了火旋风在4、6、8、10、12 cm高度处的轴向速度,发现其轴向速度沿径向距离逐渐减小,最大轴向速度在中轴线处取得。利用热电偶测量了火旋风中轴线上的温度,发现在连续火焰区中轴线温度变化很小。根据速度数据和温度数据,估算了小尺度火旋风在不同高度处的质量流量,发现其随高度逐渐增大。

充满液体的圆筒中受压屈曲杆柱旋转实验

在钻井过程中,下部钻柱的主要运动形式为受压屈曲后的自转和涡动。受压屈曲钻柱旋转可以增大钻柱与井壁的接触摩擦力,诱发钻柱横向振动和涡动,造成井壁失稳和钻柱损坏,甚至造成钻井作业失败。目前,井筒中受压屈曲旋转钻柱的运动规律的认识尚不全面甚至部分认识是错误的。通过实验研究了载荷、转速、钻井液和圆筒内径等参数对圆筒中的受压屈曲杆柱旋转运动的影响。分析了模拟钻柱在液体中由正向涡动转为自转和反向涡动的耗散能量。结果表明:(1)随着载荷的增大,屈曲钻柱首先正向涡动;其次既有正向涡动,又有自转;然后沿部分井壁反向涡动和自转的组合;最后沿井壁反向涡动。(2)钻井液的动力润滑作用可以减小钻柱正向涡动旋转幅值,并能阻止反向涡动的形成。(3)提高钻井液的动力润滑性、减小井眼直径、增加井斜角,出现反向涡动的载荷增大。(4)钻柱随载荷增加可能出现2次反向涡动。(5)钻柱运动状态转换符合最小耗散功率原理。