干摩擦装置常用于透平叶片以便于增加阻尼和减小振动应力。为了研究具有干摩擦阻尼结构叶片的振动特性,设计并建造了相应的实验台,采用激光测振仪和电涡流传感器等仪器测试了具有干摩擦阻尼围带结构叶片的振动特性,获得了不同围带正压力和激振力作用下叶片的振动频响曲线和模态阻尼比。实验结果表明:在一定的激振力作用下,叶片的共振频率随着围带正压力的增加而增大,其中存在一个最优围带正压力使叶片的共振响应幅值最小、模态阻尼比最大,从而达到最好的摩擦阻尼减振效果,并通过实验确定了叶片围带最优正压力的范围;此外,由于系统具有非线性特性的干摩擦阻尼,在一定的围带正压力作用下,叶片的共振频率随着激振力幅值的增加而降低,模态阻尼比随着激振力幅值的增加而增大。

再热蒸汽流量的软测量方法通常精确度不高或实时性不好。针对这个问题，该文研究了一种提高再热蒸汽流量测量实时性和准确性的方法。首先获得了基于简化热平衡方程的再热蒸汽流量稳态计算公式。该公式不包含待定参数，不需要用实验等手段来校正公式中的参数，且其计算精度相对其他公式来说也较高，然而该公式只适用于稳态工况。为此，又从精度不高的弗留格尔公式中提取了可以快速反映再热蒸汽流量变化的动态信息结构，并利用稳态计算公式在不同稳态工况下的计算值对其进行了参数标定，得到了动态计算公式。最后文章有效利用了稳态计算公式和动态计算公式的信息互补性，应用互补滤波器方法将上述2个公式在频域内进行了融合。经频域融合后得到的再热蒸汽流量不仅在机组稳态时准确度高还可以快速地反映再热蒸汽流量的变化...

采用只有6只主开关器件的四相功率变换器，在以8098单片机为控制核心的750W SR电机直接数字控制系统设计中，引入两步换相控制策略，在电压PWM和APC两种工况下，显著地抑制了SR电机的振动和噪声。

该文研究气体绝缘金属封闭开关设备用O形密封圈老化过程的表征方法和变化规律。在热和压缩双因子加速老化条件下,检测2种三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-diene monomerrubber,EPDM)配方O形密封圈的邵氏硬度(ht)和压缩永久变形率(εt)随老化时间的演化规律。分析结果表明ht可用线性模型拟合;εt可用指数函数模型或幂函数模型拟合。εt的导数随着老化时间逐渐减小,这表明在恒定的老化条件下EPDM密封圈的老化速率会逐渐减缓,这与现有研究得到的在恒温加速老化条件下通过氧气消耗速率表征的老化速率将保持不变产生了矛盾。为此,该文提出用剩余压缩率(δt)表征老化过程中压缩因子水平的剩余效用,发现密封圈的压缩老化因子水平随老化时间呈明显衰减趋势。用δt归一化εt,得到单位剩余压缩率下的压缩永久变形率(t),发现t随老化时间呈线性变化。用t的导数(t)...

蜂窝密封是抑制透平机械流体泄漏、提高系统稳定性的重要部件。建立蜂窝密封非定常数值计算模型,研究不同进口流体预旋比和孔序对密封动力特性的影响,并分析蜂窝密封内部流动特性。研究表明不同预旋比和孔序对蜂窝密封直接刚度系数和直接阻尼系数影响较小,但正预旋比和交错孔结构会导致蜂窝密封平均交叉刚度系数增大、有效阻尼系数降低,负预旋比将降低蜂窝密封平均交叉刚度系数、提高有效阻尼系数。预旋可有效改善蜂窝密封孔内周向压力分布的均匀程度,然而交错孔结构易增加孔内周向压力不均匀程度。进口流体正预旋和交错孔结构使转子表面负的气流力绝对值减小,增大转子涡动速度和位移,降低系统稳定性。而负预旋可有效增大负的气流力的绝对值,进而提高系统稳定性。进口流体预旋对蜂窝密封泄漏量影响较小,而交错孔蜂窝密封...

超临界二氧化碳涡轮密封具有较强的气动特性和转子非线性运动特征,为探究密封气动作用对转子运动的影响,该文通过Fluent用户自定义函数和四阶Runge-Kutta构建转子-密封的非线性涡动模型,实现转子非线性动力学与密封流场的联合求解,得到转子受密封气流激振力作用下自由涡动的动力特性,揭示密封气流激振对转子失稳的作用过程。结果表明不平衡质量力和转子弹性恢复力会使得转子运动呈现弧状的螺旋运动。密封的气体动压作用导致发生转子横向偏移。密封气流激振力呈现带状分布,在工作转速形成明显的振幅,动力系数波动幅度较大。不平衡质量力和气流激振力使得密封有效阻尼较低,更容易发生运动失稳。

海上风力发电是可再生能源的重要发展方向之一，为了降低发电成本，海上风力发电机组的单机容量越来越大，目标是10MW及以上级别。而高温超导直驱发电机具有体积小、重量轻的优势，是大型海上风电机组中最具有竞争力的方案之一。然而基于电励磁同步电机拓扑结构研发的超导励磁直驱风力发电机面临着冷却液旋转密封、电流传输有刷、力矩管设计困难等技术难题。为解决上述难题，基于电机气隙磁场调制理论提出一种静态密封双定子高温超导风力发电机，可实现冷却液的静态密封和电流无刷传输，还可降低力矩管的设计难度。重点介绍该静态密封双定子高温超导发电机的拓扑结构、工作原理以及一台10kW样机的电磁性能、制造过程、实验平台与测试研究。该样机的成功制造与测试，验证了静态密封双定子高温超导发电机原理的可行性，总结...

金属块接触密封结构是一种新型汽轮机密封结构,其位于高压内、外缸连接处。以机组历史运行数据为基础,采用有限元方法,计算分析启停过程中高压缸整体结构的温度场、应力场和应变场,详细分析稳态运行中金属块结构的蠕变应力、蠕变应变、轴向变形、径向变形的变化趋势。结果表明20万h稳态运行过程中,随着蠕变时间的增加,金属块结构内部蠕变应力下降明显,蠕变应变显著增大;轴向膨胀变形量呈减小趋势,而径向膨胀变形量呈增大趋势。

为探究转子半锥形涡动时密封汽流激振及动力特性,采用FLUENT用户自定义函数和相对旋转模型实现1000MW机组转子的锥形涡动,展现了半锥形涡动时汽流激振特征,并通过快速傅里叶变换得到密封动力特性,分析了半锥形涡动下转子的动力稳定性。结果表明转子半锥形涡动时,动力系数波动显著。kzz与kyy的绝对值是平行涡动的4倍。直接阻尼czz和cyy发生相反的变化。交叉刚度kzy与kyz均减小,激振力Fz在切向上的作用增强。交叉阻尼在25Hz后相对变化小于35%。锥形涡动对稳定性影响随涡动频率的增加显著增强,不利于转子稳定。密封内湍流效应增强、齿顶射流改变和涡系在空间上的演化会加剧密封内部压力的波动和不均,扩大汽流激振影响,导致转子稳定性降低。

超临界CO2(supercritical CO2,SCO2)干气密封是SCO2布雷顿循环系统中的关键零部件之一,但高压差、高转速和临界点附近CO2的非常规物性仍使其设计极具挑战。综合考虑实际气体效应、阻塞效应和湍流效应,该文建立SCO2干气密封稳态性能求解模型,研究不同压力、温度、转速和膜厚下各实际效应对SCO2干气密封开启力和泄漏率的影响规律,探讨各实际影响对密封性能的影响机制,获得了不同运行参数下的关键影响因素。结果显示湍流效应和实际气体效应对SCO2干气密封的稳态性能影响显著,阻塞效应影响较弱。湍流下密封开启力随转速的变化与层流下完全不同,这是由湍流效应对静压和动压开启力共同作用的结果。表明实际气体效应和湍流效应是SCO2干气密封设计中需要重点关注的因素。