内容推荐 随着叶轮机械转速和介质压力的提高、转子柔性的增加和密封间隙的减小,密封流体激振已成为许多转子强烈振动的根源,高性能减振密封技术是现代高效、大功率叶轮机械发展的关键技术之一。本书基于这一现状与趋势,结合作者及其研究生和有关科研人员在该领域的研究成果,以叶轮机械转子密封系统为研究对象,分析了密封流体激振的机理,建立了流体激振的非线性理论模型,研究转子密封系统的动力学问题,对密封流体激振的各类减振技术进行总结,重点讲述了蜂窝密封等技术抑制振动的原理和实际应用。书中介绍了相关的数值模拟和实验,并理论联系实际,结合作者解决的典型叶轮机械(包括汽轮机、压缩机、涡轮泵)的工程技术问题,介绍了抑制密封流体激振的方法,这些为相关科研人员提供了有价值的参考。 本书可供石油化工、航空航天、电力、核电等领域从事叶轮机械(汽轮机、压缩机、涡轮泵等)相关工作的研究人员和有关专业的师生参考。 作者简介 何立东,男,1963年生,教授,博士生导师,现任教于北京化工大学,《热能动力工程》和《化工进展》编委,主持国家863等多个科研项目。主要从事机械设备减振技术与密封技术研究,解决了多台离心压缩机、轴流压缩机、往复压缩机、燃气轮机、汽轮机、柱塞泵、螺杆泵、离心泵、阀门及换热器等设备的振动和密封泄漏问题。 目录 序 前言 第1章 绪论 1.1 引言 1.2 密封流体激振机理研究 1.3 工程中的密封流体激振 1.3.1 汽轮机密封流体激振 1.3.2 压缩机密封流体激振 1.3.3 涡轮泵和给料泵中的密封流体激振 1.3.4 密封流体激振的特征 1.4 密封流体激振的抑制方法 1.4.1 减振密封抑制流体激振研究 1.4.2 反旋流等抑制密封流体激振方法 1.5 本章小结 参考文献 第2章 密封流体激振非线性振动模型 2.1 流体引发的振动 2.2 非定常流研究的现状及其发展 2.2.1 基于N-S方程的数值模拟 2.2.2 基于非线性振动模型的分析 2.3 转子密封系统流体激振的非线性振动模型 2.3.1 非线性振动模型 2.3.2 转子密封系统的流固耦合振动 2.3.3 密封流体激振的非线性振动模型 2.3.4 小结 2.4 转子-轴承-密封系统中的若干非线性动力学问题 2.4.1 轴承油膜振荡与密封流体激振 2.4.2 频率锁定 2.4.3 振幅突变 2.4.4 结论 2.5 转子密封系统反旋流抑振的数值模拟 2.5.1 引言 2.5.2 反旋流抑振的数学模型 2.5.3 数值模拟及结果分析 2.5.4 小结 2.6 离心压缩机梳齿密封流体激振非线性动力学分析 2.6.1 引言 2.6.2 某离心压缩机运行状态简介 2.6.3 数值模拟计算模型的建立 2.6.4 压缩机运行工况的数值模拟 2.6.5 结论 2.7 本章小结 参考文献 第3章 三维转子密封流固耦合模型与分析 3.1 密封腔流体运动的小扰动简化分析方法 3.2 数值求解含有湍流模型的雷诺平均N-S方程 3.3 非线性密封流体激振研究 3.4 转子密封流固耦合振动模型 3.4.1 转子密封系统非线性流固耦合模型 3.4.2 流固耦合数值算法 3.4.3 网格生成技术 3.5 密封三维黏性流动数值计算方法 3.5.1 基本方程 3.5.2 采用任意曲线坐标系的基本方程 3.5.3 双方程湍流模型 3.5.4 数值算法的线性化处理 3.5.5 数值计算中的对角化 3.5.6 数值算法中的迎风化 3.5.7 隐式时间推进方法 3.6 转子密封系统三维流固耦合振动特性的研究 3.6.1 转速对密封流体激振影响的数值模拟 3.6.2 压比对密封流体激振影响的数值模拟 3.6.3 预旋对密封流体激振影响的数值模拟 3.7 离心压缩机梳齿密封中的流体激振 3.7.1 引言 3.7.2 原机概况 3.7.3 改造后的运行情况 3.7.4 梳齿密封流体激振的特点 3.7.5 减小压缩机密封流体激振的措施 3.7.6 小结 3.8 本章小结 参考文献 第4章 蜂窝密封特性研究 4.1 蜂窝密封研究进展 4.1.1 引言 4.1.2 蜂窝密封在现代叶轮机械中的应用 4.1.3 蜂窝密封的研究概述 4.2 蜂窝密封数值计算中的并行计算方法 4.2.1 引言 4.2.2 网络并行的计算模式 4.3 蜂窝密封二维流动特性的数值分析 4.3.1 引言 4.3.2 蜂窝密封封严特性计算结果与实验结果比较 4.3.3 蜂窝密封二维流动特性分析 4.3.4 结论 4.4 数值分析结果讨论 4.5 蜂窝密封实验台设计与调试 4.5.1 偏心调节机构 4.5.2 实验机转子的支承 4.5.3 高压气体与润滑油的密封结构 4.5.4 调速系统 4.5.5 进气系统 4.5.6 测量装置 4.5.7 蜂窝密封实验件的制造 4.6 密封实验台分析 4.7 密封间隙气流振荡流场动态特性的实验研究 4.7.1 密封间隙气流动态压力测试系统 4.7.2 实验数据的处理与分析 4.8 密封间隙气流脉动的机理 4.9 压力传感器引管的传输特性分析 4.10 实验结果 4.10.1 大蜂窝孔密封和小蜂窝孔密封的对比实验 4.10.2 梳齿轮盘/蜂窝静子实验 4.10.3 梳齿密封和光滑密封的对比实验 4.11 实验结果分析 4.11.1 密封间隙中非定常流的脉动特性分析 4.11.2 单峰谱图和多峰谱图的产生机理分析 4.11.3 密封间隙脉动流体的能谱分析 4.12 滑动轴承中的油膜压力脉动 4.13 本章小结 参考文献 第5章 铝蜂窝密封结构设计 5.1 铝蜂窝密封壁厚设计 5.1.1 有限元模型与数值分析 5.1.2 结果分析 5.1.3 小结 5.2 铝蜂窝密封的封严特性研究 5.2.1 有限元模型与数值分析 5.2.2 蜂窝壁厚对封严特性的影响 5.3 蜂窝对边距和蜂窝深度对封严特性的影响 5.3.1 有限元模型与数值分析 5.3.2 结果分析 5.4 密封间隙对封严特性的影响 5.4.1 有限元模型与数值分析 5.4.2 结果分析 5.5 蜂窝排列方向对封严特性的影响 5.5.1 有限元模型与数值分析 5.5.2 结果分析 5.6 高低蜂窝结构对封严特性的影响 5.6.1 有限元模型与数值分析 5.6.2 结果分析 5.7 密封长度对封严特性的影 |