首先,建立了熱變形下氣膜-密封環(huán)系統(tǒng)角向擺動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型,考慮熱變形對(duì)特例下的氣膜溫度場(chǎng)分布的影響,計(jì)算密封環(huán)變形量,用Maple軟件擬合得到變形后的氣膜厚度,繼而對(duì)角向剛度和阻尼進(jìn)行擬合,得到了系統(tǒng)非線性受迫振動(dòng)方程包含二次項(xiàng)、三次項(xiàng),通過(guò)計(jì)算Floquet指數(shù),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,求解Melnikov函數(shù)研究了系統(tǒng)產(chǎn)生混沌運(yùn)動(dòng)的條件,得知外激勵(lì)大小不變時(shí),動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生混沌運(yùn)動(dòng)的難易程度與阻尼大小呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,求解出能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的螺旋角范圍。當(dāng)螺旋角為75°10￠43￠時(shí)系統(tǒng)發(fā)生Hopf分岔,結(jié)果表明,考慮熱變形時(shí),混沌現(xiàn)象及螺旋角的范圍較不考慮熱變形時(shí)有一定變化,即熱變形對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有一定影響,結(jié)果對(duì)干氣密封系統(tǒng)優(yōu)化有指導(dǎo)作用。然后,給定相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù),分別改變槽深、介質(zhì)壓力、轉(zhuǎn)速,研究這些結(jié)構(gòu)參數(shù)單一變化時(shí)對(duì)密封環(huán)間隙中氣膜溫度的影響:隨著槽深度增加,氣膜溫度呈現(xiàn)較小趨勢(shì);隨著介質(zhì)壓力增大,氣膜溫度呈現(xiàn)減小趨勢(shì);隨著轉(zhuǎn)速增加氣膜溫度呈現(xiàn)增大趨勢(shì)。再次,建立了密封環(huán)角向擺動(dòng)力變形動(dòng)力學(xué)模型,給出密封環(huán)變形計(jì)算方程,給定相應(yīng)邊界條件,求解相關(guān)參數(shù),得出密封環(huán)的力變形狀況,繼而... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)現(xiàn)狀
        1.2.3 尚存在的問(wèn)題
        1.2.4 目前主要研究方向
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)和需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題
        1.4.1 課題的創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.2 課題需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題
第2章 螺旋槽干氣密封基本理論
    2.1 干氣密封工作原理及受力分析
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 受力分析
    2.2 螺旋槽干氣密封的主要參數(shù)
    2.3 干氣密封系統(tǒng)氣膜動(dòng)壓解析式近似計(jì)算
        2.3.1 N-S方程簡(jiǎn)化
        2.3.2 微尺度效應(yīng)的雷諾方程
        2.3.3 無(wú)量綱柱坐標(biāo)雷諾方程及邊界條件
        2.3.4 邊值問(wèn)題近似解析式
第3章 熱變形下干氣密封系統(tǒng)角向擺動(dòng)非線性穩(wěn)定性及混沌運(yùn)動(dòng)
    3.1 基本方程的建立
    3.2 熱力過(guò)程下氣膜厚度計(jì)算
        3.2.1 氣膜溫度場(chǎng)計(jì)算
        3.2.2 氣膜厚度計(jì)算
    3.3 非線性氣膜剛度以及氣膜阻尼的擬合
    3.4 Floquet指數(shù)為準(zhǔn)則的失穩(wěn)分析
        3.4.1 方程簡(jiǎn)化
        3.4.2 對(duì)自由振動(dòng)方程求解
        3.4.3 用Floquet指數(shù)研究系統(tǒng)分岔問(wèn)題
        3.4.4 用Melnikov方法研究系統(tǒng)的混沌問(wèn)題
        3.4.5 研究系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
        3.4.6 無(wú)熱彈變形時(shí)系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
    3.5 本章小結(jié)
第4章 螺旋槽干氣密封相關(guān)參數(shù)對(duì)氣膜溫度場(chǎng)的影響
    4.1 改變槽深對(duì)氣膜溫度場(chǎng)的影響
    4.2 改變介質(zhì)壓力對(duì)氣膜溫度場(chǎng)的影響
    4.3 改變轉(zhuǎn)速對(duì)氣膜溫度場(chǎng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 力變形下干氣密封系統(tǒng)角向擺動(dòng)非線性穩(wěn)定性分析
    5.1 建立基本方程
    5.2 求解支座所在位置
    5.3 確定邊界條件
    5.4 求解密封環(huán)力變形
    5.5 計(jì)算氣膜厚度
    5.6 非線性氣膜剛度以及氣膜阻尼的擬合
    5.7 Floquet指數(shù)為準(zhǔn)則的失穩(wěn)分析
        5.7.1 方程簡(jiǎn)化及求解自由振動(dòng)方程
        5.7.2 用Floquet指數(shù)研究系統(tǒng)分岔問(wèn)題
    5.8 研究系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
    5.9 無(wú)力變形時(shí)系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
    5.10 結(jié)論
    5.11 本章小結(jié)
第六章 熱力變形下干氣密封系統(tǒng)軸向振動(dòng)非線性分析
    6.1 建立軸向振動(dòng)方程
    6.2 熱變形下系統(tǒng)軸向振動(dòng)穩(wěn)定性分析
        6.2.1 熱變形下氣膜剛度以及阻尼擬合
        6.2.2 簡(jiǎn)化方程
        6.2.3 求解Floquet指數(shù)研究分岔問(wèn)題
        6.2.4 求解系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
    6.3 力變形下系統(tǒng)軸向振動(dòng)穩(wěn)定性分析
        6.3.1 力變形下氣膜剛度以及阻尼擬合
        6.3.2 簡(jiǎn)化方程
        6.3.3 求解系統(tǒng)分岔問(wèn)題的螺旋角范圍
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]干氣密封氣膜-密封環(huán)系統(tǒng)角向擺動(dòng)的失穩(wěn)分析[J]. 韓明君,李有堂,朱麗,丁雪興,俞樹榮.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[7]干氣密封螺旋槽內(nèi)潤(rùn)滑氣膜的熱力過(guò)程[J]. 韓明君,李有堂,蘇虹,丁雪興,俞樹榮.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]干氣密封系統(tǒng)軸向非線性動(dòng)力穩(wěn)定性[J]. 韓明君,李有堂,朱麗,丁雪興,俞樹榮.  化工機(jī)械. 2012(03)
[9]干氣密封發(fā)展概況及其特性分析[J]. 劉飛,朱維兵.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(11)
[10]干氣密封與傳統(tǒng)機(jī)械密封的性能比較[J]. 楊杰偉.  云南冶金. 2010(04)

博士論文
[1]熱流固耦合下的螺旋槽干氣密封特性及失穩(wěn)分析[D]. 韓明君.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]干氣密封螺旋槽潤(rùn)滑氣膜的穩(wěn)、動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 丁雪興.蘭州理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]螺旋槽干氣密封數(shù)值模擬及其槽形參數(shù)優(yōu)化[D]. 蔣小文.南京工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3659175