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氦透平膨胀机在我国的发展 被引量：12
1
作者 常旭宁 孙俊芳 +4 位作者 乔佳 程进杰 孙郁 孙立佳 张武 《低温与超导》 北大核心 2014年第2期30-34,91,共6页
氦透平膨胀机是氦制冷/液化系统的关键设备。文中介绍了过去30多年氦透平膨胀机在中国的发展状况,对气体轴承的发展、试验台的建立和透平膨胀机的设计以及调试过程进行了介绍,对氦透平膨胀机未来的发展方向进行了重点介绍。
关键词 氦透平膨胀机 气体轴承 试验台
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微型涡轮发动机设计与制造的若干关键技术 被引量：4
2
作者 张力 徐宗俊 王英章 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期23-26,共4页
分析了微型涡轮发动机不同于宏观尺度的流动和燃烧特性(低雷诺数Re、高马赫数M、高库埃特Couette数和低毕渥Biot数的流动,极小空间超高燃烧负荷率的燃烧)。提出了在微尺度和超高转速条件下,传统的流体动力润滑理论所存在的局限性;研究... 分析了微型涡轮发动机不同于宏观尺度的流动和燃烧特性(低雷诺数Re、高马赫数M、高库埃特Couette数和低毕渥Biot数的流动,极小空间超高燃烧负荷率的燃烧)。提出了在微尺度和超高转速条件下,传统的流体动力润滑理论所存在的局限性;研究了利用边界滑移实现微尺度条件下气体动力润滑轴承实现超高转速的可能性。基于碳化硅材料在MEMS高温高强度条件下的应用前景,提出将硅基蚀刻与传统的碳化硅反应烧结和磨削加工等工艺进行结合,实现微型涡轮发动机碳化硅材料微细结构的机械加工。 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 微型热力发动机 气体轴承 微细加工
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箔片动压气体轴承在低温透平膨胀机中的应用 被引量：10
3
作者 侯予 杨山举 +3 位作者 陈兴亚 陈汝刚 赖天伟 陈双涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期489-493,共5页
箔片动压气体轴承(CFB)采用弹性支承和顶层平箔组成的弹性箔片结构,具有极端环境下良好的抗转子不对中和高速下的抗涡动性能,对于实现低温透平膨胀机高效稳定运行具有重要意义。回顾了国内箔片动压气体径向轴承在低温透平膨胀机中的应用... 箔片动压气体轴承(CFB)采用弹性支承和顶层平箔组成的弹性箔片结构,具有极端环境下良好的抗转子不对中和高速下的抗涡动性能,对于实现低温透平膨胀机高效稳定运行具有重要意义。回顾了国内箔片动压气体径向轴承在低温透平膨胀机中的应用,阐述了分段弹性支承、粘弹性支承、波箔箔片、鼓泡箔片等几种典型箔片轴承在高速透平膨胀机上的研究进展及其支承特性。进一步分析对比了上述轴承对高速低温透平膨胀机转子动力学和气动特性的影响规律,结果显示CFB具有优异的静动态特性,能够实现高速低温透平膨胀机的稳定运转,与此同时保证了低温透平高速转子较小的同步涡动和稳定的轴心位置,在高速透平机械的应用领域具有重要价值。 展开更多
关键词 透平膨胀机 气体轴承 箔片轴承 动压润滑 低温 高速
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高速透平机械全金属鼓泡箔片动压气体轴承稳定性研究 被引量：10
4
作者 王伟 李晓疆 +3 位作者 曾强 娄芳 赖天伟 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期84-89,共6页
为了验证高速透平机械中鼓泡箔片轴承完全取代传统静压轴承的可行性,将全金属鼓泡箔片径向轴承和鼓泡箔片止推轴承同时应用在主轴直径为25mm、产量为150m3/h工业制氧机用的高速透平膨胀机上,进行了全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机的实验研... 为了验证高速透平机械中鼓泡箔片轴承完全取代传统静压轴承的可行性,将全金属鼓泡箔片径向轴承和鼓泡箔片止推轴承同时应用在主轴直径为25mm、产量为150m3/h工业制氧机用的高速透平膨胀机上,进行了全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机的实验研究,实验用的鼓泡箔片径向轴承采用周向叉排,鼓泡箔片止推轴承采用径向叉排。实验结果表明:透平转子在全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机上能够稳定运行,表现出良好的动态性能和稳定性;由于良好的柔弹性结构、惯性小等特点,鼓泡箔片轴承能够迅速适应转子运动;随着转子转速的升高,转子轴心轨迹由不规则半圆环状逐渐变成规则的圆环状,在多次重复性实验中轨迹重复性较好;鼓泡箔片轴承可有效抑制转子涡动,转子能够在高转速下持续稳定运行。 展开更多
关键词 透平机械 鼓泡箔片轴承 气体轴承 动压润滑
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球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载力分析 被引量：9
5
作者 贾晨辉 庞焕杰 邱明 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期26-30,共5页
建立半球螺旋槽气体动静压轴承润滑分析数学模型;通过建立广义坐标系并进行保角变换简化数学模型,利用广义斜坐标变换划分求解域球面网格,提高数值计算精度;采用有限差分法对控制方程离散,建立控制方程的差分表达式,并采用VC++6.0编程... 建立半球螺旋槽气体动静压轴承润滑分析数学模型;通过建立广义坐标系并进行保角变换简化数学模型,利用广义斜坐标变换划分求解域球面网格,提高数值计算精度;采用有限差分法对控制方程离散,建立控制方程的差分表达式,并采用VC++6.0编程计算三维微气膜稳态气膜厚度和压力分布;通过对微气膜周向和径向压力积分,求得轴承稳态的承载能力;研究动压和静压的耦合效应,分析螺旋槽结构参数、节流孔的数量对轴承承载力的影响规律。结果表明:随着小孔个数的增加,静压效应显著增加,轴承的承载力明显增加;随着螺旋角、槽深比、槽宽比的增大,轴承的承载力均先增大后减小,表明通过轴承优化设计参数可改善气体的润滑特性,提高承载力。 展开更多
关键词 气体轴承 小孔节流 螺旋槽 承载力
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提高小孔供气静压气体径向轴承稳定性方法的探讨 被引量：6
6
作者 侯予 王秉琛 +1 位作者 熊联友 陈纯正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期17-19,共3页
对通过向轴承系统引入附加阻尼以提高小孔供气静压气体径向轴承稳定性的方法进行了回顾和分析 ,介绍了“O”形橡胶圈加稳、Sixsmith式、双气膜、切向进气四种附加阻尼的小孔供气静压气体径向轴承和胶圈加稳切向小孔供气及双气膜切向小... 对通过向轴承系统引入附加阻尼以提高小孔供气静压气体径向轴承稳定性的方法进行了回顾和分析 ,介绍了“O”形橡胶圈加稳、Sixsmith式、双气膜、切向进气四种附加阻尼的小孔供气静压气体径向轴承和胶圈加稳切向小孔供气及双气膜切向小孔供气两种复合形式的小孔供气静压气体径向轴承。并对这几种轴承的结构型式、研究发展、应用范围和优缺点进行了详细的描述。 展开更多
关键词 气体轴承 稳定性 径向轴承 附加阻尼 静压轴承 小孔供气
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弹性支承箔片动压气体径向轴承的实验研究 被引量：4
7
作者 侯予 陈双涛 +2 位作者 陈汝刚 赵红利 陈纯正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1-4,共4页
对新型结构弹性支承箔片动压气体径向轴承进行试验研究,在高速透平膨胀机(主轴轴径D=25.0mm、转子总长l=250.5mm、转子质量Gm=891g、额定工作转速10.64×104r/min)上达到了转子转速14.8×104r/min、超速40%的良好试验效果。对... 对新型结构弹性支承箔片动压气体径向轴承进行试验研究,在高速透平膨胀机(主轴轴径D=25.0mm、转子总长l=250.5mm、转子质量Gm=891g、额定工作转速10.64×104r/min)上达到了转子转速14.8×104r/min、超速40%的良好试验效果。对这种弹性支承箔片动压气体径向轴承的振动特性和稳定性进行试验研究。结果表明,该轴承具有优良的动态特性与稳定性,能有效抑制高速自激涡动的发展,在正确选择结构参数和表面处理方法后,有望替代目前在高速透平机械中广泛应用的静压气体轴承。 展开更多
关键词 气体轴承 动压气体轴承 箔片轴承
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基于Fluent动网格的径向气体轴承数值模拟
8
作者 邹宜鑫 冷雪 +1 位作者 钟良 杜国才 《机械》 2024年第6期15-21,共7页
以双排孔径向气体轴承为研究对象,应用UG软件建立径向气体静压轴承的气膜模型,应用Fluent软件对气膜模型进行仿真分析。采用小扰动法即在轴颈上加载一个简谐激励代替主轴工作时的振动,结合动网格技术借助瞬态计算方法,计算出气体静压轴... 以双排孔径向气体轴承为研究对象,应用UG软件建立径向气体静压轴承的气膜模型,应用Fluent软件对气膜模型进行仿真分析。采用小扰动法即在轴颈上加载一个简谐激励代替主轴工作时的振动,结合动网格技术借助瞬态计算方法,计算出气体静压轴承的刚度和阻尼系数。研究了不同工作条件转速、偏心率以及供气压力对气体静压轴承刚度的影响规律,为气体静压轴承等相关设备的研究提供理论依据。通过实验对仿真方法进行验证,对比了仿真和实验结果,仿真值和实验值的误差不超过5.5%,证明仿真计算的可靠性。结果表明:转速和偏心率对于刚度和阻尼均有一定影响。当转速为250~1250r/min时,转速越大阻尼越小刚度越大;当偏心率为0.1~0.4时,偏心率越大阻尼越大刚度越小。 展开更多
关键词 FLUENT 动网格 气体轴承
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可调导叶对气悬浮离心压缩机及系统性能影响研究 被引量：2
9
作者 宋君楠 巩捷明 +1 位作者 刘义腾 刘广彬 《制冷与空调（四川）》 2023年第2期202-209,共8页
离心压缩机作为离心式冷水机组的核心设备,被广泛应用于大型制冷空调系统、工业制冷等领域。由于气悬浮轴承具有成本低、无需主动控制等优点,使气悬浮离心式制冷压缩机成为近年研究热点及重要发展方向。针对气悬浮双级压缩制冷系统,建... 离心压缩机作为离心式冷水机组的核心设备,被广泛应用于大型制冷空调系统、工业制冷等领域。由于气悬浮轴承具有成本低、无需主动控制等优点,使气悬浮离心式制冷压缩机成为近年研究热点及重要发展方向。针对气悬浮双级压缩制冷系统,建立了离心压缩机模型,且在第一级压缩机进口安装可调导叶,通过CFD的方法,模拟了变导叶开度下压缩机及系统性能。结果表明,采用可调进口导叶能够改善压缩机内部流场,导叶开度为正时,压缩机的喘振流量以及最高效率点的流量向小流量方向偏移,反之则向大流量工况偏移。蒸发温度相同、压缩机出口流量固定时,不同导叶开度下系统的COP随中间补气量的增加而降低,导叶开度改变了压缩机工作压比,进而间接影响系统工况及COP。不同导叶开度下系统的COP随工作压比的增加而降低,当工作压比小于2.4时,导叶开度为20°时系统的COP最高。 展开更多
关键词 可调导叶 气悬浮 离心压缩机 制冷系统
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气悬浮冷水机组热力循环特性研究 被引量：2
10
作者 巩捷明 宋君楠 +1 位作者 刘义腾 刘广彬 《制冷与空调（四川）》 2023年第1期97-102,共6页
冷水机组广泛应用于大型建筑、工业制冷等领域,采用气体轴承的离心冷水机组因其高效、可靠、紧凑等优势,成为重要研究方向。系统中的轴承供气、高速电机冷却过程使系统循环更为复杂,分析系统热力循环及变工况运行特性是系统设计及优化... 冷水机组广泛应用于大型建筑、工业制冷等领域,采用气体轴承的离心冷水机组因其高效、可靠、紧凑等优势,成为重要研究方向。系统中的轴承供气、高速电机冷却过程使系统循环更为复杂,分析系统热力循环及变工况运行特性是系统设计及优化的前提。考虑了轴承供气及电机冷却过程,建立了带经济器的气悬浮冷水机组的数学模型,分析了系统热力学参数变化规律,结果表明:蒸发温度升高时,系统COP增大而[火用]效率减小,系统COP和[火用]效率随着冷凝温度的升高而降低。随着冷却电机负荷的增大,系统COP和[火用]效率均减小。系统的总[火用]损主要来源为冷凝器和蒸发器,两者占为61.9%。 展开更多
关键词 气悬浮 冷水机组 COP [火用]分析
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平箔式箔片径向气体轴承的试验研究 被引量：3
11
作者 侯予 王秉琛 +1 位作者 熊联友 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期60-63,共4页
对一种用于高速低温透平膨胀机的新型平箔式箔片径向气体轴承进行了试验研究，试验箔片径向轴承的直径为２５０ｍｍ．试验结果表明，轴承的结构参数决定了轴承的性能；通过选取合适的轴承半径间隙和刚度，此种结构的箔片轴承具有较好... 对一种用于高速低温透平膨胀机的新型平箔式箔片径向气体轴承进行了试验研究，试验箔片径向轴承的直径为２５０ｍｍ．试验结果表明，轴承的结构参数决定了轴承的性能；通过选取合适的轴承半径间隙和刚度，此种结构的箔片轴承具有较好的稳定性及启停性能．因此，该型轴承在小型高速低温透平膨胀机中具有广阔的应用前景．文中还就轴承结构参数对轴承－转子系统稳定性的影响进行了讨论． 展开更多
关键词 气体轴承 箔片 轴承 试验 透平式膨胀机
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气体轴承透平膨胀制冷机的低频振动特性 被引量：4
12
作者 赵晨 杨金福 +2 位作者 韩东江 齐伟军 陈昌婷 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期181-186,共6页
针对气体轴承结构的某航空用空气透平膨胀机出现的低频振动现象,进行了不同轴承供气压力与升速率下的转子低频振动特性试验研究。通过分析不同参数下转子的气膜涡动和气膜振荡特性,证实了低频振动对转子运动行为及失稳的影响,在合适的... 针对气体轴承结构的某航空用空气透平膨胀机出现的低频振动现象,进行了不同轴承供气压力与升速率下的转子低频振动特性试验研究。通过分析不同参数下转子的气膜涡动和气膜振荡特性,证实了低频振动对转子运动行为及失稳的影响,在合适的供气压力和升速率下低频振动可以得到有效的抑制和消除。揭示了转子低频振动与系统机械效率之间的关系,并提出了一种计算低频振动耗能的方法。 展开更多
关键词 气体轴承 透平膨胀制冷机 低频振动
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旋转冲压转子-动静混合气体轴承系统振动特性仿真研究 被引量：4
13
作者 张广辉 刘占生 田新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期155-160,共6页
研究了旋转冲压压缩转子涡动时,在进气道压缩气流激力作用下的动静压混合气体轴承-柔性转子系统非线性动力学特性。首先对压缩进气道的内部流场进行分析,获得作用在转子上的非线性复杂激振力模型;同时采用有限单元法对旋转冲压发动机中... 研究了旋转冲压压缩转子涡动时,在进气道压缩气流激力作用下的动静压混合气体轴承-柔性转子系统非线性动力学特性。首先对压缩进气道的内部流场进行分析,获得作用在转子上的非线性复杂激振力模型;同时采用有限单元法对旋转冲压发动机中动静压混合气体轴承转子系统(多自由度)进行建模,对含时间项的气体润滑雷诺方程与转子运动学方程进行耦合求解。通过动力学仿真获得了该系统在不同供气压力及不同偏心距作用下的轴心轨迹图与频谱图。研究结果表明,适当的选择供气压力与偏心距,可以降低旋转冲压压缩转子-动静混合气体轴承系统的振动幅值并提高其稳定性。 展开更多
关键词 旋转冲压 气体轴承 转子动力学
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高速空气循环制冷机转速性能的试验研究 被引量：4
14
作者 刘玉晗 刘宝玉 +2 位作者 杨金福 陈策 寇亚欣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期183-186,共4页
采用新型气体润滑轴承替代滚动轴承的空气循环制冷机轴系结构,针对制冷机转速性能进行了试验研究。研究结果表明:在满足转速裕度的前提下,能够有效提高转子稳定运行的工作转速和制冷机冷、热联供的能力。
关键词 气动轴承 高速空气循环制冷机 试验研究
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润滑介质种类对气浮轴承性能的影响 被引量：3
15
作者 郭雨 赖天伟 +2 位作者 任雄豪 赵琪 侯予 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-5,共5页
为研究润滑介质种类对于气浮轴承性能的影响,通过FLUENT对采用空气、二氧化碳、氢气与氦气作为润滑介质的气浮轴承进行数值计算,分别对静压轴承承载力随供气压力的变化趋势以及动压轴承承载力随转速的变化趋势进行分析;并对不同环境压... 为研究润滑介质种类对于气浮轴承性能的影响,通过FLUENT对采用空气、二氧化碳、氢气与氦气作为润滑介质的气浮轴承进行数值计算,分别对静压轴承承载力随供气压力的变化趋势以及动压轴承承载力随转速的变化趋势进行分析;并对不同环境压力和温度下的二氧化碳润滑动压气浮轴承承载力变化趋势进行研究。数值计算结果表明:润滑介质种类对于静压、动压气浮轴承的承载特性均具有明显影响;不同润滑介质润滑下静压气浮轴承的承载力由大到小排序大致为空气、氦气、氢气、二氧化碳;不同润滑介质动压气浮轴承承载力变化趋势基本与润滑介质黏度变化趋势保持一致;二氧化碳润滑动压气浮径向轴承的承载力受环境温度与压力的影响主要体现在其工质黏度(随温度与压力)变化,二氧化碳润滑动压止推轴承的承载力随环境压力的增大近似呈线性增大。 展开更多
关键词 气浮轴承 润滑介质 CFD计算 承载力
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新型挠性气体动压推力轴承 被引量：2
16
作者 柯婉贞 董卫华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期A010-A015,共6页
本文提出一种结构简单、稳定性好的新型挠性气体动压推力轴承,并对其进行了理论分析。即将可压缩二维气体动压润滑方程与弹性板的变形结合起来,用等参数有限元法计算轴承的气膜厚度分布和压力分布。试验表明,新型轴承能在高速下正常运... 本文提出一种结构简单、稳定性好的新型挠性气体动压推力轴承,并对其进行了理论分析。即将可压缩二维气体动压润滑方程与弹性板的变形结合起来,用等参数有限元法计算轴承的气膜厚度分布和压力分布。试验表明,新型轴承能在高速下正常运转并承受一定载荷,稳定性能良好。 展开更多
关键词 推力 挠性 气体 轴承 试验
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增压透平膨胀制冷机转速性能试验研究 被引量：3
17
作者 赵晨 杨金福 +2 位作者 韩东江 陈昌婷 齐伟军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1199-1203,共5页
基于气体轴承、滚动轴承支撑下的某航空用空气透平膨胀机,进行不同转速下热力性能和机械性能的试验研究,给出了两种支承下的热力性能及机械性能对比试验结果,验证了气体轴承润滑在高转速运行的条件下的优越性。研究结果表明:抑制低频振... 基于气体轴承、滚动轴承支撑下的某航空用空气透平膨胀机,进行不同转速下热力性能和机械性能的试验研究,给出了两种支承下的热力性能及机械性能对比试验结果,验证了气体轴承润滑在高转速运行的条件下的优越性。研究结果表明:抑制低频振动、提高工作转速,有利于提高增压透平膨胀机的制冷效果、机械效率。 展开更多
关键词 增压透平膨胀机 气体轴承 滚动轴承 高转速
原文传递
动压气体轴承-转子系统稳定性分析 被引量：2
18
作者 张强 张永峰 陈钊 《现代机械》 2008年第5期4-6,共3页
本文建立了普通圆柱型动压气体轴承支承的单盘转子系统模型,写出了系统的运动方程,并引用气体轴承的动力特性数值分析所得到的8个动力特性系数,利用Routh-Hurwitz准则,研究了系统的稳定性,计算表明所设计的轴承-转子系统在设计转速范围... 本文建立了普通圆柱型动压气体轴承支承的单盘转子系统模型,写出了系统的运动方程,并引用气体轴承的动力特性数值分析所得到的8个动力特性系数,利用Routh-Hurwitz准则,研究了系统的稳定性,计算表明所设计的轴承-转子系统在设计转速范围内的运转是稳定的。讨论了气体轴承结构参数偏心率,长径比及平均径向间隙对稳定性的影响,得出了应当采用小偏心率,小长径比,大平均径向间隙提高轴承转子系统稳定性的结论。 展开更多
关键词 动压气体轴承 JEFFCOTT转子 稳定性Routh—Hurwitz准则
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透平膨胀机静压径向气体轴承优化设计
19
作者 程进杰 孙郁 +5 位作者 孙立佳 任小坤 高元景 季伟 赵兴林 张武 《低温与超导》 CAS 北大核心 2015年第6期7-11,共5页
对静压径向气体轴承的承载性能进行了数值计算,分别研究了供气压力、偏心率、供气孔直径、数量、轴承间隙对轴承承载特性的影响。研究发现,在给定条件下,增加孔数,减小孔径并减小轴承间隙时,轴承具有最优承载特性。
关键词 气体轴承 数值计算 承载特性
原文传递
一种π形槽混合式气体轴颈轴承的性能研究
20
作者 高进 张武 杨克剑 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期18-21,共4页
针对一种外压供气的π形槽混合式气体轴承进行了研究。并在理论分析的基础上作了数值计算 ,结果表明这种气体轴承是一种承载能力高且稳定性好的轴承形式。
关键词 透平膨胀机 π形槽混合式气体轴轴承 性能 结构 承载力 稳定性 模拟计算
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