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柔性丝刷式密封传热特性的数值分析与试验研究 被引量：6
1
作者 李双喜 马钰虎 +3 位作者 张山雨 沙廉翔 陈坤毅 廖浩然 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第2期133-141,共9页
针对刷丝与转子摩擦生热、刷束的局部过热、热量传入轴承腔体等影响机器性能的问题,对柔性丝刷式密封的生热、散热、隔热性能进行了研究。建立了大过盈变阻力柔性丝刷式密封和传统金属丝刷式密封CFD多孔介质数值模型,对比了柔性丝和金... 针对刷丝与转子摩擦生热、刷束的局部过热、热量传入轴承腔体等影响机器性能的问题,对柔性丝刷式密封的生热、散热、隔热性能进行了研究。建立了大过盈变阻力柔性丝刷式密封和传统金属丝刷式密封CFD多孔介质数值模型,对比了柔性丝和金属丝刷式密封摩擦生热性能、沿挡板的传热性能、阻碍热量进入轴承腔体的隔热性能,并探究了工况参数和结构参数对刷封隔热性能的影响规律;开展了柔性丝刷式密封摩擦力测量试验和摩擦生热试验。研究结果表明:碳纤维刷式密封摩擦生热较低,沿挡板散热效率较高,对轴承腔的隔热性能较好;增大压差和温度,出口热流量升高,不同转速区间对热流量影响不同,通过增大刷束厚度、降低前、后板间隙会提高隔热性能;试验和数值结果吻合良好,误差为9.4%。 展开更多
关键词 柔性丝刷式密封 传热特性 数值分析 试验研究
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结构参数对波形弹簧承载特性的影响 被引量：4
2
作者 李双喜 廖浩然 +4 位作者 李世聪 陈炼 李庆展 程天馥 陈坤毅 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第4期22-27,共6页
波形弹簧在航空航天机械密封等精密且紧凑的结构中发挥着重要作用。除刚度和弹簧力外,恒刚度极限、给定压缩量下的最大等效应力和最大径向变形等承载特性也影响着波形弹簧性能。采用接触非线性求解方法,分析外径、波厚、波宽和波高等结... 波形弹簧在航空航天机械密封等精密且紧凑的结构中发挥着重要作用。除刚度和弹簧力外,恒刚度极限、给定压缩量下的最大等效应力和最大径向变形等承载特性也影响着波形弹簧性能。采用接触非线性求解方法,分析外径、波厚、波宽和波高等结构参数对承载特性的影响。为了设计方便,提出并推导最大径向变形量的计算公式,利用试验和数值分析验证公式准确性。采用正交分析方法,得到承载特性的敏感因子。研究结果表明,恒刚度极限随着外径、波厚的增加而增加,随着波宽、波高的增加而减小;最大等效应力大小随着波宽、波厚的增加而增加,随着外径、波高的增加而减小;最大径向变形量随着外径的增加而减小,随着波高的增加而增加。 展开更多
关键词 波形弹簧 承载特性 恒刚度极限 径向变形量
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高速螺旋密封临界密封能力的结构敏感参数分析 被引量：3
3
作者 郑娆 陈潇竹 +2 位作者 李双喜 陈坤毅 宋子锋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第7期21-28,共8页
针对螺旋密封临界密封能力受结构参数影响大,且螺旋密封的各结构参数相互耦合导致密封设计难度大的问题,建立了螺旋密封数值模型,计算了密封的速度场、压力场和临界密封能力,分析了螺旋密封不同结构参数对密封能力影响规律并从对密封能... 针对螺旋密封临界密封能力受结构参数影响大,且螺旋密封的各结构参数相互耦合导致密封设计难度大的问题,建立了螺旋密封数值模型,计算了密封的速度场、压力场和临界密封能力,分析了螺旋密封不同结构参数对密封能力影响规律并从对密封能力的影响以及设计制造难易的角度筛选结构敏感参数。通过对试验数据的拟合处理,得到了针对密封偏心情况的临界密封能力修正公式;利用Matlab优化工具箱中的fmincon函数对螺旋密封临界密封能力修正公式进行优化求解。研究得到了齿顶间隙、螺纹齿高、相对槽宽对螺旋密封性能的影响规律并判断螺纹齿高、相对槽宽为螺旋密封结构敏感参数;提出了一种密封结构参数优化方法,该方法优化得到螺旋密封在螺旋角α=18.5°,螺纹齿高h=0.45 mm,相对槽宽K_(1)=0.5,齿顶间隙s=0.05 mm时螺旋密封具有最优的密封能力与模拟和试验结果相符;研究结果为螺旋密封的工程应用提供了设计基础。 展开更多
关键词 螺旋密封 泄漏 优化工具箱 fmincon 试验验证 密封能力
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高温高压和高速工况下SCO_(2)动压密封端面的热弹变形研究 被引量：3
4
作者 陈坤毅 马润梅 +3 位作者 廖浩然 施任杰 程天馥 李双喜 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第4期405-412,共8页
在高参数工况下,超临界二氧化碳(以下简称SCO_(2))动压密封的端面容易发生热弹变形,从而影响动压密封性能,针对该问题,建立了SCO_(2)动压密封热流固耦合数值分析模型。在考虑了粘性耗散的基础上,求解了密封环温度场,采用CO_(2)真实物性... 在高参数工况下,超临界二氧化碳(以下简称SCO_(2))动压密封的端面容易发生热弹变形,从而影响动压密封性能,针对该问题,建立了SCO_(2)动压密封热流固耦合数值分析模型。在考虑了粘性耗散的基础上,求解了密封环温度场,采用CO_(2)真实物性数据求解了流体膜压力场,将温度场和流体膜压耦合到密封环上,求解了密封端面的热弹变形;对比研究了热变形和弹变形对热弹总变形的影响,分析了转速、压力和温度对密封端面热弹变形的影响规律,提出了减少热弹变形的方法。研究结果表明:SCO_(2)在动压密封高温下宜减小密封环的温差,以减小端面变形,高压下宜采用高弹性模量材料以减小端面变形,高转速下依靠动环热变形与弹性变形互相抑制关系以减小端面热弹总变形;密封环的端面最大轴向间隙与介质温度呈线性关系增大,与压力呈线性关系减小;转速则使其先减小,后增大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 动压密封 热弹变形 高参数工况
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自紧式开口静态封严密封环结构的设计及优化 被引量：2
5
作者 程天馥 李双喜 +2 位作者 马钰虎 陈坤毅 施任杰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期69-75,82,共8页
通过建立自紧式开口静态封严密封环的二维ABAQUS模型,利用控制变量的方法,研究侧壁厚、底壁厚及凸台直径等主要结构参数对自紧式开口静态封严密封环最大Mises应力、最大位移以及回弹率等的影响,得到的自紧式开口静态封严密封环各参数的... 通过建立自紧式开口静态封严密封环的二维ABAQUS模型,利用控制变量的方法,研究侧壁厚、底壁厚及凸台直径等主要结构参数对自紧式开口静态封严密封环最大Mises应力、最大位移以及回弹率等的影响,得到的自紧式开口静态封严密封环各参数的最优取值范围。研究结果表明,侧壁厚对最大位移与最大Mises应力有很大的影响,底壁厚和倾斜角对密封环的回弹率作用明显。针对金属密封环不易压缩、预紧力大、在振动工况下易于疲劳泄漏等缺点,在现有的金属U形环及金属V形环的基础上进行优化设计,并通过试验进行验证。结果表明,优化后的封严密封环侧壁与底壁回转连接处应力强度明显下降,且密封环上的应力分布更为均匀;在相同的压缩量下,优化后的密封环位移数值更小,更有利于阻止密封结构的泄漏。 展开更多
关键词 自紧式开口静态封严密封环 结构参数 密封性能
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陈友鹏盆景艺术
6
作者 陈坤毅（摄影） 傅泉（供稿） 《中国花卉盆景》 2008年第7期46-46,共1页
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