基于励磁机定子直轴电流定点采样的航空多级式起动/发电机低速段转子位置估算方法

航空多级式起动/发电机起动时,需要准确的主电机转子位置,而位置传感器受体积、重量等制约,需要开展转子位置估算研究。该文基于多级式电机结构特征,通过分析转子位置在主励磁机定子电流中的表征,提出一种基于两相励磁机定子直轴电流定点采样的低速段转子位置估算方法。该方法在起动时分三步实施:首先,实时采集主励磁机定子两相电流,并变换到定子磁场同步旋转dq坐标系;其次,对直轴电流定点采样,提取包含转子位置信息的正余弦信号,通过锁相环获得主励磁机转子位置增量;然后,结合主电机与主励磁机同轴安装特征及主电机初始位置,获取主电机实时转子位置,并实现低速段无位置传感器起动。该方法无需高频信号注入和滤波器,不依赖主电机凸极性且锁相环鲁棒性强。最后,实验验证了所提方法的有效性和较高的估算精度。

复杂载荷下燃气轮机轮盘Hirth齿多尺度接触界面结构强度特性研究

中心拉杆转子是燃气轮机的核心部件,但转子运行工况恶劣、事故频发,需要开展复杂接触状态下多尺度、多载荷作用的强度研究,以保障叶盘结构运行安全。基于粗糙表面接触模型和三维有限元方法,建立了考虑微观界面尺寸和粗糙度的燃气轮机轮盘Hirth齿接触界面热固耦合特性分析模型,探究了接触面微观尺度参数以及端面齿宏观尺度几何参数的影响。结果表明:端面齿的最大等效应力随齿根圆角半径的增大、压力角的减小而减小;端面齿的最大等效应力和平均接触压力均随着表面粗糙度的增大而减小。

多级多重模态减缩策略及其在转子系统动力学特性分析上的应用

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩,并行减缩各子结构的内部自由度,同时完整保留子结构间的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构,应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果,结合多重模态减缩方法,构建界面分支模态,可显著降低转子有限元模型的维数,同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立,利用减缩模型提升了转子动力学分析的效率,加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明,与ANSYS计算相比,转子动力学分析所需时间降低了99.5%,精度误差不超过0.1%,该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。

基于CFD的多级轴流风机动静干涉及激励特性研究

为了探究多级轴流风机的动静干涉及激励特性,分析每级叶轮不同相位排布对风机气动性能和流场激励的影响,对五级一体化轴流风机模型进行数值模拟。分别改变每级叶轮的相位排布角度为0°、2°、4°、6°,获得轴流风机内部流场和性能参数以及每级叶轮受力情况。结果表明:随着排布角度增大,叶轮对流体挤压增大,后半段流场流动恶化,效率约下降2.1%。每级叶轮受力的主要特征频率为叶频(fBPF)及其倍频,且幅值随频率增加而快速减小。同时,排布角度对每级叶轮受力的影响也体现在流场性能和流体能量上,越稳定的流场,其特征频率越集中且振幅较高。

多层次需求护理联合分期分级护理模式对腰椎间盘突出症患者的影响

目的:探究多层次需求护理联合分期分级护理模式对腰椎间盘突出症患者的影响。方法:选取2021年3月—2024年3月萍乡市第二人民医院收治的腰椎间盘突出症患者80例,均行手术治疗,并按照随机数字表法分为对照组、观察组,各40例。对照组采用常规护理,观察组采用多层次需求护理联合分期分级护理模式。对比两组临床疗效、舒适度、睡眠质量、自我效能及生活质量。结果:干预后观察组临床总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后观察组睡眠质量评分、自我效能评分、生活质量评分、舒适度评分均优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:多层次需求护理联合分期分级护理模式可提升腰椎间盘突出症患者睡眠质量、自我效能及生活质量,提高干预效果,优化舒适度。

酱油种曲四阶段培养法及其在圆盘制曲中的应用研究

本研究在常规酱油种曲培养三阶段后增加种曲预处理期,使成熟种曲的孢子在种曲机内达到发芽状态而获得制曲菌种,再将其接种至原料并进行圆盘制曲。结果表明,在第4阶段培养时,使用含10%头油的加湿水、加湿量为200 mL·min^(-1)、0~4 h不通风、4 h后以4~6 m^(3)·h^(-1)持续通风的工艺条件,培养10~12 h获得制曲菌种,该方法可使制曲菌种孢子的发芽率达到90%以上;将制曲菌种用于圆盘制曲中,在大曲培养至32~34 h时,其大曲中性蛋白酶活力>1500 U·g^(-1)、酸性蛋白酶活力>300 U·g^(-1),蛋白酶活力处于优良水平,大曲感官无酸曲/花曲、孢子适中/不多,且可使制曲时间缩短8~10 h,从而提升了大曲品质,并大大降低了圆盘制曲的能耗成本。

高压多级离心泵转子系统的不平衡响应特性

针对高压多级离心泵转子系统质量不平衡问题,采用有限元分析方法计算了水润滑轴承支撑的转子系统的模态,并对转子系统不平衡质量的位置和分布进行了分析和优化.数值计算结果表明,采用两端水润滑轴承支撑的高压多级泵转子系统,根据第一阶临界转速的判定原则证明其为稳定的刚性转子系统;在设计转速下,不平衡质量施加在转子不同位置时,泵入口端水润滑轴承节点振动幅度变化较大,其对不平衡敏感程度较高,而出口端水润滑轴承附近节点振幅变化较小,且前3级叶轮的剩余不平衡质量对轴系不平衡响应具有较大影响;通过优化组合叶轮和平衡盘的平衡精度等级,找到了两端轴承振动幅值较小的方案,当前两级叶轮采用G2.5级、其他叶轮和平衡盘采用G6.3级平衡精度时,泵进口端水润滑轴承节点的振动幅值明显降低,且泵出口端轴承节点的振幅变化较小,成功应用于高压多级离心泵的设计,满足了工程应用要求;在不同转速下,泵入口端水润滑轴承比出口端对不平衡响应更为敏感,建议入口端轴承采用更耐磨的材料.优化结果可为新型多级离心泵转子系统稳定运行提供理论依据和参考.

多级潜水泵内部压力脉动特性

为研究多级潜水泵的瞬态运行特性,基于Fluent软件,采用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC算法,在滑移网格技术的基础上,对两级模型泵进行三维非定常数值模拟.得到了潜水泵的水力性能并与试验进行对比,计算了不同位置处的压力脉动情况,并对其结果进行了时域和频域分析.结果表明:不同位置点处压力脉动均呈现周期性变化,其周期接近叶轮叶片数,频率接近叶频,而导叶叶片数对压力脉动周期影响较小;叶轮内的脉动频率从叶轮进口到叶轮出口逐渐增加,且在叶轮出口处达到极大值,导叶中则与之相反;压力脉动最剧烈的地方在叶轮出口处,各监测点的主频几乎都为叶频;次级流道叶轮和导叶各监测点压力脉动系数幅值高于首级流道各监测点;次级流道导叶内仍存在2个波峰,压力脉动并未完全消除,两级导叶内监测点主频不同.

超低比转数自平衡多级离心泵转子模态分析

为了掌握多级离心泵转子振动特性,避免泵运行中发生共振,保证水泵运行的稳定性,基于软件ANSYSWorkbench对超低比转数自平衡多级离心泵转子进行模态分析.计算对比干态无流场预应力、干态有流场预应力及湿态有流场预应力3种情况下泵转子各阶次的固有频率,并提取泵转子的前8阶模态对应振型进行分析.结果表明:3种情况下,转子各阶反进动固有频率均小于同一阶次下的正进动频率;干态有流场预应力相比无流场预应力情况下各阶固有频率略有提高,说明流场预应力对泵转子起到一定的应力刚化作用;湿态下水对转子的质量力、黏性以及阻尼的影响会显著降低了泵转子各个阶次的固有频率,湿态下水的附加力对转子的模态影响更为明显;对比转子的前4阶振型,发现3种情况下转子各阶次的振动形式和最大振幅出现位置基本相同,其中第三阶为绕轴心的扭转振动,其余3阶振型对应为不同方向和不同形式的弯曲振动.

复杂多级齿轮-转子-轴承系统的动力学建模和数值仿真

以啮合线与水平线的夹角作为参考角度,总结了该参考角度在不同象限时沿着啮合线的相对位移的求解方法,根据此方法可以方便地求出多级齿轮系统的动态啮合力。建立了复杂多级齿轮-转子-轴承系统的动力学模型,模型中考虑了时变啮合刚度、静态传动误差、不平衡质量、轴承刚度和弹性轴的影响。采用数值仿真方法求解了系统的动态响应,得到了转频、啮合频率及其边频带、啮合频率之间的组合频率及其边频带。为工程实践中的多级齿轮-转子-轴承系统的振动特性分析和故障诊断提供了依据。

各向异性支承的分布质量转子系统的稳定性分析

某燃气轮机高压涡轮是一个带有24个轮盘的分布质量转子系统,具有不对称的支承特征。文中首先采用集中质量和无质量弹性轴段进行建模,根据设计要求引入两个各向异性弹性支承,构建具有25个轴段的集总质量转子系统动力学模型。给出了用Riccati传递矩阵法计算该转子系统复频率的算法,计算得到各阶临界转速。利用对数减幅率判据对转子系统的稳定性进行判定,讨论了转速等因素对各阶模态下转子系统稳定性的影响。所得结果为该复杂转子系统的动力学设计提供了依据。

多级泵三间隙平衡盘间隙流动的理论分析

运用平衡盘间隙内为层流流动的假设,通过简化的N-S方程,推导出两间隙和三间隙平衡盘在节段式多级泵装置中几何参数与泄漏量和平衡力之间的函数关系,经过比较发现三间隙平衡盘泄漏量小于两间隙平衡盘,而平衡力变化也能满足设计要求,此种三间隙平衡盘的设计可减小泵的尺寸,节省制造成本.

多级压气机非定常流场数值分析

通过双时间步求解三维非定常N-S方程,获取多级压气机内部非定常流场细节,为深刻认识多级、逆压环境下叶轮机内部非定常流动特征,进而提高其性能提供有益参考,分析结果表明:动/静叶排相干对下游静子叶片表面压力分布影响随着半径增大而增大;当上游尾迹输运至下游叶片通道时,低能量气流团将会充分与主流掺混,可能导致损失增加,当上游尾迹区域输运至下游静子前缘时,对应的叶栅通道低马赫数区域相对较小;由于下游静子叶片的位势作用,其对上游转子叶片尾缘流动结构产生较大影响,随着流面半径增大,下游叶片对上游流场的位势作用愈明显,非定常分离流动形式差别愈大。

铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路

铝转子单边盘式感应电机气隙较大,主要参数随半径变化,用传统电机分析法会造成较大误差,且无法准确描述铝转子中集肤效应的影响.采用一种新的电磁模型,利用分环计算和多层行波磁场模型有效解决了该电机存在的特殊问题,提高了模型精度.通过磁场分布计算得到电机的T型等效电路.分析了等效电路中电感和电阻参数.制作样机并通过空载试验和短路试验测定其T型等效电路参数,试验结果与计算结果误差较小,证明该方法能准确估算铝转子单边盘式感应电机的主要参数.计算电机电磁转矩随转差率变化的情况,高转差率下的实验转矩输出值与计算值接近.

多根平行轴齿轮转子系统的弯曲耦合振动分析

本文通过研究多根平行轴齿轮转子系统的弯曲耦合振动，给出了齿轮副弯曲耦合运动的约束条件，推导出多根平行轴齿轮转子系统的弯曲耦合振动方程，并以ＤＨＰ４５－１型压缩机中的齿轮转子系统为例，分析和计算了多根平行轴齿轮转子系统的弯曲耦合振动性能。

多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算

采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析,并应用MATLAB对分析过程进行了编程,结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统—发电机设备为例,求出了系统前四阶临界转速,讨论了系统主要结构参数对临界转速的影响。

多平行轴转子系统非线性振动特性分析

建立了齿轮啮合的非线性力学模型，并用自适应变步长ａｕｔｏ—ＲＫ４数值计算方法求解了齿轮耦合的多平行轴转子系统的非线性稳态周期解，分析了齿轮齿形误差和压力角误差对转子系统的激振及系统的幅频特性．

基于二端口理论的航空三级式起动/发电机宽频阻抗模型研究

航空三级式起动/发电机是一个包含多干扰源的复杂系统,建立综合考虑定/转子阻抗耦合信息的电机阻抗模型是深入分析电磁干扰传递机理的关键。该文提出一种考虑定子阻抗、转子阻抗及定/转子耦合效应的宽频集总参数通用模型。该模型将电机视为一个多端口网络"黑盒",进而采用Z参数矩阵描述电机的频域阻抗特性,并给出参数的具体测量方法和计算方法。该文通过推导忽略定/转子耦合的阻抗误差表达式,以获得三级式电机模型的简化条件,进而提出基于误差评估的宽频通用电路模型,并采用矢量匹配技术实现电路模型的参数化。实际测试结果表明,该模型具有精度高、复杂度低和通用性强的特点。所提出的建模方法能为三级式起动/发电机的EMI研究提供有力保证。

多级泵平衡盘径向间隙流动的理论分析

利用平衡盘径向间隙流动为层流的假设,通过对柱坐标系下的N-S方程和连续方程的求解,推导出平衡盘静止状态下径向间隙内速度与半径关系的分布规律,以此为基础导出径向间隙流量和平均速度。同时建立一对应的空间几何模型,利用数值模拟软件Fluent模拟径向间隙内流动流场,验证了所推导出理论结果的可靠性和正确性。

百万核电套装转子高速动平衡优化方案研究

受加工工艺及安装水平的限制,多级盘结构汽轮机转子的各级轮盘在安装后仍存在一定的不平衡量,累加起来就会给厂内转子高速动平衡带来困难。针对此问题提出了一种改进的粒子群优化算法,通过优化各级轮盘的安装角,减小由不平衡量引起的力和力矩,从而达到降低转子整体不平衡量,顺利通过高速动平衡的目的。同时根据该算法开发了相应的优化程序,使用该程序对某百万核电套装转子的各级轮盘安装角进行了优化。最后,将由优化安装角得到的高速动平衡数值计算结果与未优化时的结果进行了比较。优化后两支承处在一、二阶临界转速及工作转速1 500r/min下的响应幅值均有较大程度(至少67%)的下降,表明了改进粒子群优化算法能有效优化多级轮盘动平衡过程。