双圆弧斜齿齿轮泵转子加工刀轨规划及仿真

针对双圆弧斜齿齿轮泵转子加工方法中存在的加工效率和精度比较低等问题,提出了利用球头铣刀在数控铣床上加工双圆弧斜齿齿轮泵转子的方法。研究目标是:根据双圆弧斜齿齿轮泵转子方程,结合空间啮合原理,建立了双圆弧斜齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了双圆弧斜齿齿轮泵转子的齿面方程,模拟使用球头铣刀进行加工过程,计算出加工刀具中心在平面和空间轨迹,同时给出判定球头铣刀不发生干涉的最大半径的方法。利用VERICUT软件建立虚拟制造环境并进行铣齿仿真加工,验证了双圆弧斜齿齿轮泵转子齿面数控加工方法的正确性及其可行性。

双端面机械密封在双螺杆原油泵上的应用

基于原油库拆建工程项目,对双螺杆原油泵原采用的单端面金属波纹管机械密封改造为新型的带泵效环的背靠背双端面机械密封,并配套冷却循环辅助系统,经现场工业考核,背靠背双端面机械密封在双螺杆原油泵上得到良好应用。结果表明,新改造的双端面机械密封彻底解决了原密封存在的摩擦副磨损严重、泄漏量大、使用寿命短等问题,实现了工艺介质的零泄漏并确保设备长周期安全稳定运行。

外输泵双端面机封冷却系统改造技术

某海上平台外输泵采用一用两备模式,其中外输泵A泵双端面机封采用海水冷却方式,针对此种冷却方式易造成机封泄露的现象,提出对外输泵B/C泵双端面机封冷却系统改造为加压滑油冷却机械密封并采用散热柱冷却循环滑油的方式,设计了一套具有补液、保压、打压、报警等功能的成套冷却系统,保障了外输泵正常平稳的运行。

一种双联内啮合齿轮泵的结构优化设计

针对一款变速箱的双联内啮合齿轮泵在实际运行过程中存在的泵容积效率低的问题,该文从泵的结构上进行了原因分析,在此基础上,通过增加后端盖、紧固螺钉等措施对泵进行了结构优化设计,同时对优化前、后的双联内啮合齿轮泵进行了试验对比测试,测试结果表明,优化后的双联内啮合齿轮泵的容积效率明显高于优化前的,说明此次结构优化设计改进能够减小泵的泄露,提高泵的容积效率,保证其工作的良好性能。

非对称并行结构螺杆泵采油系统参数配置方法研究

非对称并行结构螺杆泵采油系统,可以从根本解决推力球轴承限径、承载能力过小以及寿命短的问题。但是,目前非对称反旋向并行结构螺杆泵采油系统只有概念模型结构,尚未有人对双泵的参数配置方法进行研究。为此,提出了一种新型井下非对称反旋向并行结构电机驱动螺杆泵采油系统。首先,基于“等寿命”理念开展了双螺杆泵的参数配置方法研究,给出了双泵匹配需要满足的约束条件,建立了易失效部件的受力分析模型,根据力平衡原理给出了部件之间的受力关系,分析了单螺杆泵转子所受轴向力和工作扭矩;然后,依据等寿命准则(推力球轴承与万向联轴器的疲劳使用寿命趋于相等),确定了推力球轴承所受轴向压力与联轴器所受拉力之间的比值关系,给出了上下两螺杆泵之间所受轴向力之比;最后,确定了定子橡胶寿命为一年及泵端压差12 MPa条件下,双泵参数匹配方案,对所选方案进行了寿命和排量对比分析,分析了不同泵端压差对下螺旋杆泵极限排量的影响。研究结果表明:针对特定推力球轴承和十字联轴节,下螺杆泵与上螺杆泵之间所受轴向力之比为1.41∶1;螺杆泵定子橡胶寿命一定,双泵的排量相比于单螺杆泵有了很大的提升,平均增长率在50%左右。

端面泵浦掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

从双包层光纤激光器的速率方程出发,得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明:输出激光功率与光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系,存在一个输出功率最大的最佳光纤长度。后腔镜反射率越大,输出激光功率越小;当光纤长度较短时,在输出端放置反射镜使泵浦光高反射,可以提高输出功率和效率。通过对端面泵浦掺Y b3+双包层光纤激光器进行理论分析和实验研究,得到输出激光的中心波长为1 088.3 nm,斜率效率为33.7%,最大输出功率为1.75 W。

LD端面泵浦Yb∶YAG/LBO 525nm绿光激光器

报道了一种激光二极管(LD)端面泵浦10at%掺杂Yb∶YAG薄片激光晶体(4mm×1mm)、Ⅰ类临界相位匹配LBO、腔内倍频525nm全固态绿光激光器。采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.43W时,获得了最高功率为22.3mW的525nm的基模连续激光输出,光-光转换效率为1.5%,光斑椭圆度为0.99。腔内倍频激光器的倍频光输出功率受腔内基频光光子数密度等的影响,最后也对此作了讨论。

高重频双端泵浦全固态Nd∶YVO_4声光调Q激光器

采用国产大功率光纤束模块,双端面泵浦两块Nd∶YVO4激光晶体,采用高衍射效率声光调Q技术,在注入总功率50W,最高重频100kHz的条件下,获得平均输出功率为18.21W的1064nm激光输出。脉冲宽度为62ns,相应光光转换效率为36.4%。在最低重频10kHz时,具有最大单脉冲能量1.3mJ,相应脉冲宽度为16.4ns,峰值功率达到了80kW。

双端抽运Nd:YVO_4激光晶体的半解析热分析

通过对激光二极管双端抽运Nd∶YVO4晶体的分析 ,建立符合实际工作条件的热模型和边界条件 ,利用半解析热分析方法得出了激光晶体内部温度场和端面的热形变计算公式 ,并对影响温度场分布的各种因素进行了理论分析与计算。所得出的结论可以推广到其它激光晶体 ,为有效地解决激光晶体热效应问题提供了理论基础。

基于RELAP5程序的AP1000典型事故瞬态特性研究

基于最佳估算程序RELAP5/MOD3.3,对AP1000系统进行了详细的建模分析,选取冷却剂泵卡轴事故、蒸汽发生器(SG)传热管破裂事故和直接注射管线双端断裂事故作为典型事故,获得了典型事故工况下关键参数的瞬态特性和非能动系统响应特性。结果表明:对于冷却剂泵卡轴事故,一回路最大压力为16.82 MPa,燃料包壳表面温度最大值为1 299K,满足验收准则的要求;对于SG传热管破裂事故,破损SG的水体积为231.54m3,小于AP1000蒸汽发生器255.563m3的总容积;对于直接注射管线双端断裂事故,AP1000的非能动堆芯冷却系统能对一回路进行冷却和降压,并防止堆芯裸露和燃料包壳过热。

双端泵浦的高功率掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

分析了Yb3+的能级结构、光谱特性以及激光发射特性。实验研究了中心波长为1100 nm、输出功率为61.6W、斜率效率为55%的高功率掺Yb3+双包层光纤激光器。采用了两个中心波长在915 nm的高功率激光二极管分别从光纤的两端将泵浦光耦合进入光纤,采用45°对波长在(1100±10)nm的激光高反,对波长在(915±10)nm的泵浦光高透的双色镜将激光输出,实验发现了掺Yb3+双包层光纤的合作发光效应。理论分析表明,掺Yb3+双包层光纤中合作发光效应是由Yb3+对在激光产生过程中的吸收与发射引起的。

掺镱全光纤激光器研究

依据速率方程和边界条件,对高功率多点抽运全光纤激光器进行了研究.通过自制的级联侧面泵浦耦合器搭建全光纤激光器,级联耦合器的单点泵浦效率为96%,泵浦传输损耗为10%,信号光损耗分别是0.18dB和0.87dB;线性谐振腔结构中:前向抽运的光-光转换效率为69%,低于后向抽运中70%的光-光转换效率,与理论分析一致;双向泵浦方式中,在单臂输入975nm泵浦功率为110 W的条件下,激光功率输出为311 W,中心波长为1 080nm,光谱宽度为1.6nm,光-光转换效率为70%,光束质量约为1.3.激光器性能稳定,若增加单臂泵浦功率或级联泵浦耦合器个数,可获得更高功率的激光输出.

半导体激光端面泵浦Nd:YVO_4/KTP固体激光的实验研究

搭建了一套以中心输出波长为808.5nm的半导体激光端面泵浦Nd:YVO4激光晶体产生1064nm红外激光,然后以腔内KTP晶体倍频的方法将红外激光倍频为532nm绿光激光的固体激光实验系统,研究了808.5nm的泵浦半导体激光的输出功率与注入电流的关系及与532nm绿光输出功率的关系,以及KTP倍频晶体的相位匹角、泵浦光的聚焦位置和固体激光器的腔长等因素对532nm绿光输出功率的影响.实验结果表明:提高泵浦半导体激光的泵浦功率、缩短固体激光器的腔长、将泵浦光聚焦到Nd:YVO4晶体内部以及正确选择KTP晶体的相位匹配角能够提高532nm绿光的输出功率.

LD泵浦掺镱双包层光纤激光器的理论研究

对线形腔LD泵浦掺镱的双包层光纤激光器进行研究,通过数值模拟,分析了不同泵浦方式下的泵浦光、激光输出功率和增益特性在光纤中的分布。结果表明,单端后向泵浦输出功率率较高,对于小功率光纤激光器则是最佳选择。进一步又研究了单端后向对称泵浦输出功率与光纤长度及腔镜反射率的影响,为提高光纤激光器的输出功率提供了理论和实验依据。

新型上游泵送机械密封的性能研究

针对内径开槽的螺旋槽型上游泵送机械密封易于吸入固体颗粒而产生磨粒磨损的缺陷 ,研制开发出具有内外双密封坝的新型上游泵送机械密封端面结构。实验研究结果表明 ,新研制的双密封坝型上游泵送机械密封在密封性能、摩擦性能等方面明显优于普通的接触式机械密封 ,且与内径开槽上游泵送机械密封相比 ,其防固体颗粒能力大大提高。

LD泵浦高功率高斜效率Nd:YVO_4声光调Q激光器

报道了采用激光二极管(LD)端面泵浦Nd:YVO4双端键合晶体高平均功率高斜效率1 064 nm声光调Q激光器。通过对大功率泵浦情况下激光晶体热透镜效应进行分析和估算,优化了模式匹配及热稳腔结构参数,实现了稳定的高功率高斜效率准连续脉冲激光输出。在泵浦功率46.8 W、最高重复频率50 kHz下,获得最大平均输出功率17.6 W,光-光转换效率为37.6%,斜效率达70.1%,脉冲宽度51.3 ns;在最低重复频率10 kHz下,获得最大单脉冲能量0.91 mJ,峰值功率为46.2 kW,脉冲宽度为19.8 ns。

潜油双定子泵的设计与研究

为满足油田井下采油的使用要求,设计了潜油双定子泵.与以往的双定子泵相比,潜油双定子泵对进出油管道进行了重新布置.泵中流道转弯较多,用CFD技术对泵出油流道内的流场进行数值模拟分析.通过对压力图、速度图的分析,肯定了流道设计的合理性.在潜油双定子泵中,通过观察有关泵的泄露量的表格,了解到轴向泄漏是主要泄漏方式,然后设计了端面补偿结构,减小了泄露.

循环水泵双速改造后的冷端优化试验研究

介绍了循环水泵双速改造后的冷端优化试验情况,并结合理论分析对凝汽器进行了变工况计算。在理论计算过程中,引入了凝汽器传热综合修正因子对别尔曼公式的传热系数进行了修正,使计算结果更加符合实际试验情况,取得了较好的效果。根据循环水泵双速改造后增加了高、低速切换运行功能的实际情况,重新进行冷端优化计算,得出不同机组负荷、不同循环水进水温度条件下的循环水泵最优组合,分析了循环水泵双速改造后可能产生的经济效益。

基于LD双端面泵浦的Nd∶YAG高效率倍频激光器

报道了一种利用激光二极管(LD)双端面泵浦的Nd∶YAG激光晶体,Cr^(4+)∶YAG晶体被动调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应,实验中LD双端面泵浦,采用U型平行平面腔结构对Nd∶YAG进行传导冷却。当总泵浦光为33.8 W时,得到被动调Q频率10 KHz、功率8.21 W的线偏振基频光输出。6.72 W的绿光输出的倍频效率为86%,输出光束为基模,M^2为1.4。实验表明双端面泵浦YAG倍频激光器具有很高的转换效率。

端面形变对端泵DPL参数的影响

以二极管端面泵浦固体激光器(DPL)为研究对象,研究了端面形变热效应对DPL参数的影响。将温度梯度和引力双折射热透镜效应等效为一个焦距为f的薄透镜,将端面形变等效为曲率半径为r的球面反射镜,根据谐振腔理论进行计算机模拟,将端面形变热效应从总的热效应中分开,研究发现,当引起的端面形变的曲率半径大于300mm以后,温度梯度和引力双折射热透镜效应对DPL发散角的影响不大(腔长100mm),而端面形变热效应对其有很大的影响。结果表明,随着端面形变参数r的减小,其输出振荡光的发散角和束腰半径越来越大。此研究直接指导端泵DPL的端面形变研究。依据此结论,就可直接从腔外通过测其远场发散角算出端面形变的大小。