高温气冷堆作为先进的第四代核电堆型技术,主氦风机是其中非常关键设备。以高温气冷堆主氦风机主轴的迷宫密封为研究对象,通过CFD数值技术分析迷宫密封在不同出入口压差、轴转速、空腔宽度和齿宽下的泄漏特性,同时建立密封试验平台,通过试验研究轴的转速、出入口压差对泄漏特性的影响。结果表明,随着出入口压差的增大,泄漏量增加明显,近似成正比关系;随着转速的增加,泄漏量有所降低,但变化幅度很小,在转速达到5000r/min时,泄漏量最小;随着空腔宽度的增加,泄漏量减小;随着齿宽的增大,泄漏量减小。

W形金属密封环作为航空工业中使用的一种重要密封手段,其密封性能不仅影响着航空发动机性能,还对整个动力系统的安全有着至关重要的影响。利用ABAQUS建立W形密封环的数值分析模型,以Von-Mises应力和接触应力来表征其密封性能,分别研究工况环境以及结构参数对W形密封环密封性能的影响规律。研究表明,随着工况温度的升高,Von-Mises应力和接触应力逐渐变小;在一定范围内,随预压缩量的增加,Von-Mises应力和接触应力会随之增大,密封性能愈好;随介质压力的增加,Von-Mises应力呈现先减小后增大,而接触应力逐渐增大;同时,在一定范围内,随W形金属密封环壁厚增加,Von-Mises应力和接触应力随之增大,随着波峰半径增加,Von-Mises应力和接触应力随之减小,而随着波谷半径增加,Von-Mises应力逐渐减小,接触应力会先减小后随之增大。

热生长氧化物(TGO)的生长应力是导致热障涂层系统(TBCs)失效的关键因素.通过建立Fecralloy金属矩形薄板模型,研究在不含初始缺陷的热障涂层系统中TGO氧化生长机理,分析该模型在高温热循环过程中的应力与应变,并在涂层经历热循环后代入相应的材料参数得到TGO热生长应力的理论结果;通过有限元软件ABAQUS模拟模型热循环过程,获得了TGO热生长应力的数值模拟结果;将数值模拟结果与理论计算值进行比较.结果表明,理论计算结果与模拟结果具有很好的吻合性,证明了理论分析方法的正确性,为以后热障涂层系统的失效分析以及疲劳寿命的预测提供了参考.

针对传动轴系振动信号故障特征难以提取的问题和进行故障诊断时难以获得大量故障样本的实际情况,提出了一种基于VMD和PSO-SVM相结合的传动轴系故障诊断方法。首先,将传动轴系振动信号进行VMD分解,得到本征模态函数IMF;然后,计算IMF的能量值和对应的能量熵值;最后,用粒子群优化(PSO)优化支持向量机(SVM)的参数,并将归一化处理后IMF的能量值及能量熵值作为特征向量,输入到PSO-SVM中来判断传动轴系的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法故障诊断准确率达到94. 44%,可以准确、有效地对传动轴系进行故障诊断。

为了解决户内变电站夏季通风换热引起温度过高导致的设备安全问题,基于CFD数值模拟技术,利用专业流体仿真分析软件Fluent对户内变电站主变压器室的通风换热效果进行了数值模拟,优化分析了变电站进出风口尺寸、方位、流速以及户内变电站内部流场的分布,提出了加装导流片改善变电站通风换热效果的方法,并对导流片参数进行了优化计算,实现了户内变电站通风换热的优化设计,不仅保证了户内变电站夏季高温时期的设备安全,而且也有利于降低户内变电站噪声对环境的影响