绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 2524 条结果
[硕士论文] 李长鹏
动力工程及工程热物理 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:现阶段前混合磨料射流切割系统的工作压力大致在30-50MPa的压力范围内,已经难以满足实际工况的需求,为此提出建立100MPa的超高压前混合磨料射流切割装置已经势在必行。超高压前混合磨料射流的核心所在于磨料混合装置。水经泵出后,沿着胶管注入超高压前混合磨料罐中进行水与磨料的混合,形成局部流态化,水与磨料充分混合后途经喷嘴喷射而出,形成超高压前混合磨料射流。超高压前混合磨料罐作为一种压力容器,不仅要储存磨料,还要承载磨料与水混合形成局部流态化时产生的压力,为此对超高压前混合磨料罐的强度具有十分高的要求,需要对其进行合理的设计与研究,由此引出本课题。本论文对超高压前混合磨料罐的进行了理论设计和研究。主要做了以下工作:
  对纤维缠绕超高压前混合磨料罐进行了力学分析,通过网格理论设计方法分析磨料罐纤维铺层筒身段和封头段力学特性,推导出磨料罐筒身段及罐体段缠绕纤维厚度及缠绕角的计算方程,为纤维缠绕超高压前混合磨料罐的有限元建模提供理论基础。
  通过solidworks软件建立磨料罐三维模型,运用ANSYS软件的APDL参数化语言完成纤维缠绕超高压前混合磨料罐的有限元分析。因为磨料罐的几何结构、约束条件以及载荷参数等存在对称性,所以选择磨料罐的1/4模型进行有限元分析计算,得到纤维缠绕超高压前混合磨料罐在100MPa(工作压力)和120MPa(安全压力)两种工作环境下磨料罐以及纤维缠绕层的应力应变情况,并对结果进行分析研究。
  优化磨料罐上罐口结构,将上罐口由外螺纹连接结构改为内螺纹连接结构,通过solidworks建立结构模型,运用ANSYS软件对其进行有限元分析,分析结果,并与传统结构磨料罐的分析结果进行对比分析,发现优化上罐口结构的纤维缠绕超高压前混合磨料罐所受到的最大等效应力值、最大等效应变值、最大节点位移值整体上小于传统结构的纤维缠绕超高压前混合磨料罐,最终确定优化结构的超高压前混合磨料罐的内径300mm,内衬壁厚6mm,碳纤维铺层层数为18层,采用正反螺旋缠绕的缠绕方式。
[硕士论文] 宫婕
工程力学 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:爆炸容器是一类特殊的内高压抗爆容器,能够有效地约束炸药爆炸产生的冲击波,限制爆轰产物及爆破碎片的作用范围,保护实验人员和周围仪器的安全。因此,广泛应用于爆炸材料性能测试、爆炸效应测试、爆炸加工及爆炸销毁等科研、工业和国防军事领域。爆炸容器内部承受较大的冲击载荷以及冲击波的反射叠加作用,其动力学响应研究对于其安全性分析具有十分重要的意义。
  本文针对安徽理工大学自行设计研制的1kg TNT当量椭球封头柱形爆炸容器展开相关研究,主要进行了爆炸容器设计参数计算校核、内爆炸冲击波超压测试、地面振动效应测试以及筒体振动效应测试。具体研究工作及相关结论有:
  (1)针对该爆炸容器,进行设计参数的计算校核。通过入射波超压计算出反射波超压,采用动力系数法将动态载荷转化为等效静载荷,进而应用强度校核理论进行壁厚、最大允许工作压力及应力校核。考虑到爆炸容器长期使用过程中的疲劳损伤和腐蚀裕度,计算校核得出:爆炸容器的椭球封头及简体计算壁厚远小于设计壁厚;最大允许工作压力远大于1kg TNT当量炸药爆炸转化的静载荷压力,该爆炸容器设计安全性较高。
  (2)通过冲击波超压测试系统,改变实验药量,测试不同水平距离处爆炸冲击波压力时程曲线,分析了冲击波传播规律,并采用经典的W.E.Baker公式和K-G公式计算了冲击波超压峰值。实验测试及理论计算结果表明:K-G公式计算值与实验测试值的误差很大,误差范围在70%~80%之间;而W.E.Baker公式计算误差更大,在75%~85%之间。本文根据爆炸相似律原理拟合得出适用于该爆炸环境的超压计算公式:△P=0.1100(R)-1-0.2965(R)-2+0.4668(R)-3。采用该公式计算,误差减小至0.5%~15%之间。
  (3)测试了乳化炸药在爆炸容器内空中及地面两种不同的起爆方式下爆炸引起的周围地面振动效应,分析了装药量及测点距离对于地面振动效应的影响;同时使用HHT方法分析地面振动的频率分布。通过研究发现:爆炸容器内地面爆炸振动速度与装药量和测点距离密切相关,通过最小二乘法拟合得到三者之间的关系式为:v=13.4(3√Q/-R)125。而装药量的增加对于爆炸容器内地面爆炸低阶频率段分布的影响较大,即5~10Hz低阶频率段的振动幅值随药量的增加逐渐增大,振动作用时间逐渐增加;而对于20~60Hz频率段振动幅值影响相对较小。随着测点距离的增加,低阶频率段的能量幅值逐渐减弱,振动作用时间逐渐缩短,与测试波形具有较高的一致性。
  (4)使用加速度传感器采集了爆炸容器内爆炸简体振动加速度信号,通过拟合多项式去除积分趋势项,从而得到有效的时间-速度曲线;使用HHT方法分析振动信号的时频分布,同时结合爆炸容器简体的固有振动频率,分析振动效应对于爆炸容器安全性的影响。分析得出:爆炸容器特殊的“钢板-缓冲隔层-钢板”结构具有一定的安全防护作用,缓冲隔层有效地吸收了爆炸产生的能量,筒体外壁面振动速度信号频率分布较内壁面更为集中,主要分布在0~200Hz的低阶频率段;同时,低阶频率段的作用时间明显缩短,振动频率明显减小,远离爆炸容器简体的固有振动频率。
[硕士论文] 许昌
机械工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:活塞杆作为往复式压缩机所有零部件中经常发生疲劳失效的零件之一,其可靠性一直是人们研究的热点问题。随着计算机仿真技术的发展,理论知识的推陈出新以及商业仿真软件的优化更新,使得人们在解决问题的方法上有了越来越多的选择。机械可靠性描述的是一个机械系统或模块在规定的条件下,在规定的时间内,正常运行的能力,通常用“浴盆曲线”来描述。本文拟以W-1.0/8型往复式空气压缩机为研究对象,建立其简化三维模型,对活塞杆的失效机理、影响因素及可靠性优化设计等方面进行研究。具体研究工作如下:
  (1)针对往复式压缩机活塞杆可靠性的研究课题,通过研究国内外文献资料积累压缩机失效模式、活塞杆失效形式、研究方法等方面的理论基础,发现本课题的创新点;通过对文献资料的分析归纳,确定研究问题、研究方法;通过数学建模、仿真实验实现对研究问题进行细分,逐个突破,验证研究方法的有效性;通过构建可靠性参数灵敏度分析系统和可靠性优化设计系统,达到理论和实际结合的目的。
  (2)对课题组提出的W-1.0/8型往复式空气压缩机活塞杆断裂失效问题,建立压缩机三维模型,在Comsol Multiphysics中分别进行单物理场(结构力学)和流一固一热三场耦合(多体动力学)仿真分析,对比活塞杆在考虑单场作用和多场耦合作用下范式等效应力(Von Mises Stress)的变化情况,探索活塞杆失效的机理。
  (3)建立了以活塞杆工作中所受应力为指标的可靠性目标函数和以温度、气缸压力、活塞杆屈服应力为约束条件的,采用改进的蚁群算法(Ant Colony Algorithm)结合Matlab对找出活塞杆的最佳工作状态参数,代入活塞杆失效分析系统作为环境参数,对比优化前后活塞杆的应力变化情况,验证方法的有效性。
  (4)构建了基于Comsol5.2a中App二次开发功能的活塞杆优化设计系统。
[硕士论文] 李佳沅
机械工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着变排量斜盘式压缩机在汽车空调系统中的广泛应用,压缩机性能的提升得到了越来越多的关注。本文以变排量斜盘式压缩机动力学分析为基础,研究了压缩机的转子动平衡、关键零部件受力以及结构优化等问题。
  压缩机的振动噪声测试显示压缩机的空转振动噪声比较突出,分析得出转子动不平衡是造成压缩机空转振动噪声偏大的主要原因,并计算压缩机转子的动不平衡量。对压缩机斜盘进行动力学分析,理论计算斜盘倾角变化的时间响应。通过时间响应的最大超调量和上升时间两个指标,分析压缩机转子部分的弹簧阻尼系数、斜盘转动惯量、斜盘质量和弹簧弹性系数对斜盘倾角响应的平稳性和快速性的影响。
  通过压缩机的结构优化,改善压缩机的动不平衡量和斜盘运动的卡滞。编写动平衡优化软件,对压缩机转子各零件的质量、结构及惯性参数进行优化,求解在约束范围内使得压缩机总不平衡量最大值最小化的各设计变量值。通过压缩机斜盘毂的动力学分析,得出斜盘毂、主轴之间的侧向力矩以及斜盘毂和主轴的直接接触会对斜盘的轴向运动产生较大的摩擦力,从而导致斜盘运动出现卡滞现象。针对斜盘运动的卡滞,提出有效的改进措施。
  对压缩机的运动学和动力学进行仿真,研究压缩机在空转和稳态工况下的零件之间作用力。将仿真结果与前面的理论动力学计算进行对比,验证压缩机理论动力学计算的准确性。
[硕士论文] 张耿
机械制造及其自动化 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:全无油涡旋空气压缩机动静盘不接触摩擦运转,能输送洁净无污染的高品质压缩空气。在当前全无油涡旋空压机厂家中,大都还是采用通用变频器来驱动空压机运行,通用变频器适用于不同种类的电机,应用范围广,但因为不是特定为全无油涡旋空气压缩机专门开发,所以会出现与电机参数不完全匹配、调试麻烦和安装不方便等问题,再加上价格昂贵,很难与空压机配套形成一体机。PMSM驱动的全无油涡旋空压机应用在条件恶劣的场合,不适合在转子轴上安装机械传感器,因此,全无油涡旋空压机永磁同步电机的无传感器控制技术成为一个研究热点。本文将根据空压机的功能要求和特定参数,研发一款专用的无感驱动控制器,配套全无油涡旋空气压缩机成为一体机,并对其关键技术展开了研究,主要工作内容如下:
  一、在一定假设基础上建立永磁同步电机数学模型,讨论三相永磁同步电机的不同坐标系变换,研究永磁同步电机的矢量控制基本方法和空间矢量脉宽调制技术。
  二、分析永磁同步电机无位置传感器算法,建立位置和速度估算模型,为无位置传感器永磁同步电机的位置和速度估算提供理论依据;研究永磁同步电机转子初始位置定位方法,提出一种基于电流定位的定位改进方法;研究电机开环切换到闭环的过渡状态,提出一种基于连续负载的切换改进方法。
  三、重点研究应用于全无油涡旋空压机的永磁同步电机无感控制系统设计,分析了涡旋空压机的结构特征和工作原理,完成了控制器硬件电路和软件程序的设计。
  四、搭建空压机用永磁同步电机试验平台,分别进行高低温实验、车辆振动实验和中性盐雾实验,观察空压机及控制器在恶劣环境下的启动和运行状态,分析实验结果。
  五、为降低空压机能耗,设计多台空压机联动策略,通过实时检测储气罐压力,动态调整空压机作业数量,提高自动化作业水平,实现以最少空压机数量维持所需的工作气压。
  综上所述,本课题的研究成果为涡旋空压机的应用与产业化奠定了一定基础。
[硕士论文] 刘春龙
动力工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:滚动转子压缩机是家用空调器压缩机应用中的主要机型,其采用结构简单、工作可靠的舌簧阀。舌簧阀安装在滚动转子压缩机的排气口,通过压力启闭来控制压缩机气缸的排气,气阀性能的优劣直接影响着压缩机的性能。目前,对于阀片性能的评价除了关注工作的稳定性外,其疲劳寿命也是一大方面。为提高疲劳寿命,大部分厂家主要着重于消除应力集中、提高压缩残余应力、优化材料性能等几个方面。正是在这样的背景下,开启了本课题的研究工作。本论文主要从以下几个方面进行:
  首先,介绍了滚动转子压缩机的工作原理、基元容积参数以及热力参数等,点明了滚动转子压缩机重要性,间接说明了舌簧阀的应用广泛性。
  其次,介绍了舌簧阀的工作原理,以MC71200110型舌簧阀为例,推导了其运动微分方程以及边界条件,并绘制了理论运动曲线;同时,针对MC71200110型舌簧阀的阀片升程、阀隙平均马赫数、阀片厚度进行设计计算。
  再次,以有限元计算软件ANSYS为主要计算工具,对舌簧阀进行模态分析判断阀片与压缩机的共振情况;使用ANSYS/LS-DYNA进行动态响应分析计算,得到阀片在开启过程中的变形情况、阀片开启过程中头部某点的运动曲线、阀片撞击升程限制器的最大等效应力。
  最后,分析了影响阀片寿命的因素,并指出压缩残余应力作为内在因素对阀片疲劳强度的影响以及其作用机理。本文还搭建了一套适用于多种规格舌簧阀的加速疲劳实验台,并通过实验验证了实验台的可靠性,对阀片厂家提出阀片疲劳强度处理方面的一些建议。
[硕士论文] 田兴璐
动力机械及工程 兰州交通大学 2017(学位年度)
摘要:轴流风机在现代社会的广泛应用,使得对轴流风机合理设计的要求越来越高。传统的轴流风机设计主要通过样机风洞实验进行,其成本较高、效率低下、设计周期较长的特点已不满足当前工程实践应用。为了提高轴流风机设计的经济性,通过数值模拟方法设计轴流风机成为当前的主要研究方向之一。
  论文以轴流风机为研究对象,首先介绍了轴流通风机气动设计的叶片设计方法,通过Howell叶栅法设计了一种轴流风机动叶轮叶片以及后导轮叶片。接着论文阐述了轴流风机气动性能模拟的整机三维流场数值模拟方法,包括数值建模、网格划分、边界条件设置、收敛判据等,并最终通过采用适合的建模方式和数值模拟后处理得到所设计轴流风机的全压和全压效率曲线,以Howell叶栅法设计的叶轮为基准,分析了该风机安装角、后导叶、叶片数对其性能的影响。
  通过上述研究可以得到以下结论:(1)基于Howell叶栅法设计的轴流风机全压与全压效率符合设计要求。(2)通过等环量设计的轴流风机叶片有较大的扭曲程度,在动叶轮出口处空气有较大的周向动能,且该动能不能很好的转化为压力能,使得轴流风机的效率大幅下降。加装后导叶可以对动叶轮出口处的流场进行整流,迫使动叶轮出口处空气周向分速度所对应的动能大部分转化为压力能,从而提高轴流风机效率。(3)采用叶栅法设计轴流风机的叶片数为设计之初的既定参数,不可以随意增加。在叶栅中相邻叶片之间相互干扰产生涡流,增加叶片数会导致相邻叶片之间互相影响的程度加大,加剧了叶片之间涡流的产生,从而降低风机的效率。(4)叶轮转速与进口流量一定的情况下,翼型安装角的大小受进口冲角的影响。进口冲角一旦确定,翼型的参数即确定下来,翼型的动力特性亦确定下来。随意改变翼型安装角的大小即变相改变了翼型前缘点处来流速度的方向,不符合翼型的动力特性,从而影响了风机的整体性能,使得效率下降。
[硕士论文] 郭堂成
机械工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:空压机是现代社会必不可少的压缩空气的设备,螺杆式空压机的使用非常的广泛,在煤炭、采矿、金属冶炼、电工电子、土木工程、石油化工、医疗器械及国防工业方而都是必不可少的空气动力设备。与其他种类的空压机相比,螺杆式空压机产气量高、运行可靠、噪音低、震动小,可满足变压力和变流量的要求。螺杆式空压机主要是由螺杆转子、动力装置、油路、气路、油气分离、冷却、排水装置、调节系统、电路和控制系统组成,其中螺杆转子是空压机的核心部件,其性能的好坏直接影响空压机的性能。目前,针对转子新型线的齿间面积、齿间容积、啮合线生成及内泄漏的计算,国内普遍落后于国外,国内对于转子新型线的研发还处于仿制和追赶阶段。随着我国对技术创新的重视,国内也开始自己的研究和探索,尤其是对转子型线的计算和设计方法的研究。
  本文研究了转子的工作原理和工作流程;深入地探讨了阴阳转子的齿间面积、双螺杆转子的内泄漏、双螺杆转子的密封容积和转子的喷油量等影响转子性能的重要因素;建立了转子的转换坐标方程,并推算出转子的齿间容积和齿间面积计算方程、转子的齿曲线和共轭曲线方程、啮合线方程和螺杆转子的齿面方程,推导并计算了转子的各几何参数;重点研究基于啮合线反求转子型线的新方法,根据阴阳螺杆转子坐标系建立了啮合线坐标系,研究了啮合线为点、直线和曲线时反求转子型线的方法,提出了一套保证转子型线连续性的方案;深入分析影响转子性能参数的两大因素。对转子吸排气口、壳体、转子排气量调节方式的设计以及对转子喷油量的计算,为转子的设计和研究提供了一定的参考;本文利用CFD对所设计转子进行流场分析。利用ANSYS对转子进行静力学分析及模态分析。
[硕士论文] 陈兴
流体机械及工程 浙江理工大学 2017(学位年度)
摘要:离心压缩机是一种典型的能量转换装置,其主要的工作原理是气流经过叶轮流道,在高速旋转的叶轮带动下,获得从原动机的机械能转化为而来的动能和压力能。离心压缩机中的扩压器、回流器等固定元件,对提高离心压缩机整级的性能、拓宽稳定运行的工况范围发挥着举足轻重的作用。固定元件因为受到上游叶轮对流动带来的影响以及本身叶片结构对内部流动的约束,其内部流动十分复杂,因此探索固定元件内部的流动机理对合理设计和优化结构具有很大的指导意义。本文针对沈阳鼓风机厂提供的LB56150 KY108离心压缩机模型级的固定元件(扩压器和回流器),借助旋转机械流动数值分析专用软件NUMECA,进行内部流场分析和结构的优化,扩大原模型级的稳定工况,提高压缩机的整级性能。
  扩压器改型的第一部分主要分析了叶片扩压器与叶轮的径向间隙(无叶扩压段长度)对离心压缩机性能的影响。在扩压器入口半径与叶轮出口半径比R3/R2=1.06~1.20的范围内对六个不同无叶扩压段长度的模型进行数值模拟,得出的结论是:在原模型的基础上无叶扩压段的长度逐渐增大,减少了叶轮出口近轮盖处的不稳定流动分离涡,优化了扩压器入口处的气流角分布均匀性,从而改善了叶轮,扩压器以及压缩机整级的性能。但是无叶扩压段长度过大(R3/R2≥1.20)会造成严重的流动损失,使压缩机整级的性能大幅下降。
  扩压器改型的第二部分分析了叶片扩压器的不同收缩方式对离心压缩机性能的影响。本文研究了沿轮毂、轮盖、轮毂+轮盖三种方式的扩压器宽度收缩对离心压缩机性能的影响,三种方式收缩的比例保持一致。发现叶片扩压器宽度收缩能拓宽离心压缩机的稳定运行工况,大幅提高小流量工况下压缩机的多变效率和压比,其中仅沿轮盖收缩处的方式扩稳与提高性能的效果最优。扩压器宽度收缩优化了叶片扩压器进出口的气流角及径向周向速度的分布,减小了扩压器内的流动分离涡。
  在离心压缩机的回流器叶片结构的研究中,对不同回流器入口安装角的离心压缩机级性能进行了数值模拟,并利用能量梯度理论对不同入口安装角下的回流器内部的流动状况进行分析,得到每一种模型的能量梯度函数K的分布。结果表明,回流器最容易发生失稳的位置在回流器叶片的尾部及出口位置。在设计工况下,回流器入口安装角在37°附近时多变效率和压比最高。
[硕士论文] 任洋
动力工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:压气机是车用涡轮增压器最重要的零部件之一,它的流场非常复杂。目前,人们还没有能够完全了解压气机的流场结构与相关流动机理,有关压气机的流场分析仍然是当下研究的重点和难点。而压气机受到的气动轴向作用力,则是涡轮增压器设计和校核止推轴承时非常重要的一个参数。所以,本文对涡轮增压器压气机的流场与气动轴向力进行了研究,分析了数值计算方法的可靠性和影响气动轴向作用力大小的因素以及这些因素对压气机内部流场的影响。
  本文以某涡轮增压器的离心压气机为研究对象,在参考国内外相关文献资料的情况下,结合压气机的结构建立起压气机的三维立体模型。模拟不同工况下发动机工作时涡轮增压器的压气机的实际流通特性并观察记录,可得出压气机内部流场与转子轴向力的分布情况以及随工况的变化规律。
  本文的研究结果表明,在转速较低的时候,压气机的流动状态比较良好,而随着转速的增加,气体的流动状态变差,低压区范围扩大,出现明显的漩涡,气体不能充分地流动发展。密封环径向间隙尺寸对压气机的流场分布没有太大影响。叶顶间隙尺寸过小会导致叶顶区域流动紊乱,此区域的流动损失最大,产生最大的熵增。轴向力数值随着叶顶间隙的减小而增大,随着密封环间隙径向尺寸的减小而增大,随着转速增大而增大。
[硕士论文] 张礼亮
动力工程及工程热物理;动力机械及工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:许多电厂为了实现节能降耗,减少厂用电占比,正大力开展引风机变频改造工作。以矢量变频调速技术的应用最为广泛,取得的经济效果也十分显著。但是,变频改造在提高能效的同时也带来了许多安全问题,出现了轴系断裂、联轴器膜片断裂、叶片裂纹等恶性事故,严重威胁机组的安全运行。
  本文针对引风机变频改造后出现的轴系扭转故障问题开展了深入研究。首先研究了三相异步电机的结构及其工作原理,尤其是电机的额定功率、定子电压、定子电流以及输出电磁转矩等参数,并分析了电机的谐波产生。另外,研究了矢量变频系统,包括矢量变频控制原理、逆变器以及脉宽调制方式等,并对变频器产生的谐波进行了分析。之后,本文利用集中质量块的方法,简化并建立了多台机组的机械模型,分析了轴系的扭转固有频率及其振型,给出了风机变频改造后发生谐波共振的机理。
  本文对多台变频机组进行了现场测试,试验研究了变频改造后风机发生谐波共振的机理。测试对象包括两台600MW机组配套的静叶可调轴流引风机,以及两台矢量变频控制驱动的试验台。通过分析四台机组升速过程中扭矩的幅值、频谱、波形等参数,验证了谐波共振产生的机理,并给出了抑制谐波共振的方案。
  另外,本文还研究了引风机在变频改造后整个机电系统出现的自激失稳现象。并在MatLab/Simulink环境中,建立了矢量变频控制电机驱动引风机的机电耦合系统。仿真计算了引风机的升速过程,分析了升速过程中的电压、电流、电磁扭矩以及轴系传递扭矩等参数的变化情况。同时,测试了某台1000MW机组配套的静叶可调轴流引风机,该风机在变频改造后出现了多次轴系断裂、联轴器膜片断裂等问题。对现场扭矩测试数据进行了分析,其特征参数与仿真结果十分吻合。证实该风机在变频改造后确实发生了自激失稳现象,之后给出了抑制自激失稳的措施。
[硕士论文] 张颖
安全科学与工程 北京化工大学 2017(学位年度)
摘要:往复压缩机在流程工业生产中占据重要地位,一旦发生故障,轻则影响生产效率,重则机毁人亡。因此实现往复压缩机异常检测和故障诊断具有重要意义。传统的往复压缩机状态监测方法主要提取信号一个或少数几个特征,设定固定报警阈值,当特征值超过阈值后,则触发报警。由于单特征值难以全面反映机组运行状态,导致机组异常检测和故障诊断准确率低。针对上述问题,本研究从多个角度提取往复压缩机信号特征,构建特征相空间,基于主题模型技术研究建立相空间的主题分布,根据不同工况相空间主题分布的差异性,判断往复压缩机异常检测以及故障诊断。具体研究内容如下:
  (1)针对单特征值难以全面反映机组运行状态的问题,从多个角度提取往复压缩机信号高维特征。分析往复压缩机结构和工作原理,及往复压缩机振动信号特点,从多个角度,全方位提取信号特征敏感参数。
  (2)研究基于离散主题模型的往复压缩机异常检测方法。该方法对特征进行离散化并编码,构建高维特征相空间,为相空间建立离散主题模型。应用LDA主题模型对机组离散数据建模进行异常检测。由于LDA主题模型忽略了模型间特征的相互关系,在此基础上对模型进行改进,提出基于HMM-LDA离散主题模型的往复压缩机异常检测方法。应用工程案例数据对上述两种方法进行验证,并对比两种方法在异常检测中的应用效果,分析结果表明两种方法均能实现异常检测,但HMM-LDA方法效果最佳。
  (3)离散主题模型建模过程中需对特征进行离散化,自学习离散化边界和人工设定模型参数。针对上述问题,研究基于连续主题模型的往复压缩机异常检测方法。构建数据高维特征相空间,建立相空间的连续主题模型,选择多种模型先验分布和后验分布构造方法,应用工程案例数据验证模型在异常检测中的有效性,对比异常检测效果,选择适用于往复压缩机异常检测的最优连续主题模型,数据分析结果表明,传统狄利克雷高斯混合模型、截棍狄利克雷高斯混合模型、变分推断狄利克雷高斯混合模型均能实现往复压缩机异常检测,但变分推断狄利克雷高斯混合模型更适用于往复压缩机异常检测。
  (4)比较单特征值异常检测方法、离散主题模型、连续主题模型在往复压缩机异常检测中的应用效果,选择最优的往复压缩机高维特征相空间建模方法实现往复压缩机异常检测。数据分析表明,连续主题模型在往复压缩机异常检测中效果最佳。
  (5)提出基于连续主题模型的故障诊断方法。该方法分别为实时数据和故障数据构建变分推断狄利克雷高斯混合模型,根据模型计算数据特征的贝叶斯推断贡献率,计算实时数据与各类故障的贝叶斯推断贡献率的距离,依据距离大小判定机组故障类型。数据分析结果表明该方法能够准确的对往复压缩机故障诊断进行诊断。
[硕士论文] 马小波
机械设计及理论 广西大学 2017(学位年度)
摘要:内部工质泄漏是影响滚动活塞压缩机容积效率的一个重要因素,而径向间隙的泄漏在滚动活塞压缩机主要泄漏通道中泄漏量最大,因此研究径向间隙泄漏特性具有重要意义。本文以立式单缸全封闭式滚动活塞压缩机为研究对象,对其径向间隙泄漏特性进行了研究。在分析了滚动活塞压缩机结构原理以及滑片和滚动活塞受力的基础上建立了油膜密封角的理论计算公式,通过实验测量了油膜密封角的大小,以及油膜的不对称度,在此基础上建立了径向间隙泄漏通道的CFD仿真模型。基于CFD仿真模型开展了仿真正交试验,对径向间隙、压差、润滑油粘度和偏心轮轴转速等四个因素进行了显著性分析,最终得到了四个因素对径向间隙泄漏影响的显著性水平,同时分析了径向间隙泄漏通道泄漏形成过程。
  本文的研究内容如下:
  (1)首先介绍了滚动活塞压缩机泄漏方向的国内外研究现状,分析了滚动活塞压缩机主要泄漏通道,并对其容积与压力进行了计算。通过对滚动活塞以及滑片进行受力分析获得了关于油膜密封角的理论计算公式。
  (2)通过MATLAB求解出油膜密封角的理论计算值。然后利用高速摄影机机捕捉到了常压下径向间隙的油膜运动状态图像。通过自编的MATLAB图像识别技术获得油膜密封角与油膜不对称度的实验值。通过与理论计算值对比最终取油膜密封角为:19°,油膜不对称度为:0.4276。
  (3)进行了三因素仿真正交试验,通过FLUENT软件进行仿真,获得了每组试验的泄漏量与击穿时间。通过方差分析获得了三个因素的显著性影响顺序为:径向间隙>压差>润滑油粘度。
  (4)设计加工了一套径向泄漏模拟观测装置,该装置具有密封性好,间隙可调,实验过程中可以实时观察其内流体变化情况等优点。首先通过径向间隙、压差、润滑油粘度三个因素,建立3因素5水平的正交表,通过正交表所给出的实验条件进行实验,实验结束后,将拍摄的视频通过自编的MATLAB图像处理程序进行分析,得出气体泄漏量以及击穿时间等实验数据,然后通过方差分析法对实验数据进行分析,得出三个因素的影响水平及显著性影响顺序。将仿真结果与实验结果进行对比,分析误差原因,综合仿真与实验数据说明三个因素的显著性影响顺序,即径向间隙>压差>润滑油粘度。
  (5)在验证了仿真正交试验的正确性与可行性的基础上进行了四因素仿真正交试验,获得了每组试验的泄漏量、击穿时间以及容积损失。通过方差分析获得了四个因素的显著性影响顺序为:径向间隙>偏心轮轴转速>压差>润滑油粘度。在保证容积损失小于5%的情况下获得了每个因素的取值范围为:径向间隙大小<35μm,偏心轮轴转速>2000r/min,压差<0.6Mpa,润滑油粘度>50.35mpa.s。最后结合两次仿真正交试验对径向间隙泄漏过程进行了分析。
[硕士论文] 贾法
热能工程 兰州交通大学 2017(学位年度)
摘要:离心风机在现代工业扮演着十分重要的作用,由于其能耗低、转速高、容积效率高且输送气体清洁干净等优点,被广泛地应用于化工厂、电厂以及建筑等场所的通风换气、排烟降温以及处理污水环境中。传统离心风机设计大多在实验的基础上进行设计,但由于风洞实验成本较高且效率低下,使得离心风机的设计周期较长。因此如何降低实验成本减小设计周期,已成为现代离心风机设计的趋势。随着计算机技术的高速发展,采用数值模拟方法设计离心风机成为离心风机研究者关注的热点问题之一。
  本文以离心风机为研究对象,使用统一设计方法设计了一款前掠径向倾斜离心风机。在此基础上,运用ANSYS软件组中的CFD组件(ICEM,FLUENT,CFD-POST)对所设计的离心风机进行三维数值模拟研究,得到所设计离心风机的全压和全压效率,获取了所设计离心风机内部的流动细节,并对影响离心风机性能的因素进行分析,揭示了离心风机各几何因素对离心风机性能的影响。
  基于以上方法,本文得到结论:(1)分析了离心风机内部能量转换过程,沿着吸入区和出口区的叶轮存在低压和高压区域。叶轮到流体的能量转化也可以从压力和速度分布图的叶片区域得到印证。(2)蜗壳的舌部近处存在喷射区和尾迹区。靠近蜗壳舌部存在明显的回流现象。叶轮出口区近于蜗壳舌部也观测到了压力脉动现象。因此,蜗壳舌部设计对降低回流现象十分重要。(3)叶轮位置在蜗壳中间时,风机静压上升57.24%。不过,叶轮位置处于蜗壳后板时,蜗壳出口速度展示了明显的增加。(4)蜗壳宽度30%低于设计宽度时,蜗壳出口速度明显地增加了72.9%。而离心风机的静压上升仅降低了9.51%。(5)随着叶片数的增加,叶片通道的相对速度更均衡。因此,尾迹区也减小。这会降低尾迹区产生的噪声。尾迹区的形成是离心风机损失的主要原因之一。然而,如果继续增加叶片数则会降低离心风机性能。
[硕士论文] 宋凯亮
机械工程 北京化工大学 2017(学位年度)
摘要:随着离心压缩机在各个工业部门中的重要程度与日俱增,作为离心压缩机组中的关键构成部件,离心叶轮成为决定离心压缩机组性能和效率的关键因素。然而,由于气流激振导致的离心叶轮失效破坏层出不穷,所以对于离心叶轮的动态特性研究就具有十分重要的意义。
  本文首先从理论方面对离心叶轮的材料性能和失效形式进行了研究,同时从强度分析相关理论和流体动力学计算相关理论两方面对本文采用的数值计算方法进行了解释,并且针对气流激励导致叶片共振的机理进行了理论上的研究和分析。
  然后,本文以某透平机械制造厂的闭式离心叶轮为研究对象,利用有限元分析软件,对离心叶轮的强度进行了计算。并且通过分析计算得到了叶片倒圆角、叶片厚度和叶片数目对于离心叶轮强度的影响规律,同时针对过盈量与接触强度之间的关系,以及离心叶轮的疲劳寿命和失效评定进行了研究。
  紧接着,本文以某分流叶片断裂的半开式叶轮为研究对象,模拟气流激励的作用,对离心叶轮的动态特性进行了研究。利用叶轮机械专业分析软件,分别从单向流固耦合计算、气流激励下的谐响应分析、模态分析、以及叶片共振分析等方面进行了研究,最终得到了导致叶轮故障的原因。
  最后,为了对文中离心叶轮动态特性的理论研究结果进行验证性实验,本文对于气流激励下叶片振动测试实验台的建设开展了大量的工作,特别是气流激励系统和叶片振动监测系统,对于确保验证性实验的成功进行具有十分关键的作用。
[硕士论文] 崔晓玉
机械工程 青岛理工大学 2017(学位年度)
摘要:奥氏体不锈钢具有抗腐蚀性强、焊接性好、韧性大等优良的特点。奥氏体不锈钢因其价格低、抗蚀性好、在很宽的温度范围内具有较好的机械性能、能用在淡水环境、海水环境及酸性环境,本文以离心机转鼓用奥氏体不锈钢发生生产事故进行分析、研究。
  本论文从力学性能的测试、金相组织结构的观察、分析奥氏体不锈钢表面残余应力产生的原因、通过热处理消除残余应力及对循环物中控制氯离子对不锈钢腐蚀机理的探讨,从这几方面着手,分析并确定转鼓筒体碎裂、鼓底产生周向裂纹的原因,并提出合理化的建议,避免类似的事故再次发生。本论文主要的研究内容和结果如下:
  1.通过对试样的机械力学性能试验,和分析试验成果,可以得出:筒体材料的化学成分中Cr、Ni含量均未达到标准值,但是很接近,从对其进行机械性能测试结果分析,材料的综合机械性能是良好的,是典型的塑性材料。此种材料仍属于奥氏体不锈钢,确切的说接近于301不锈钢,而不是要求使用的304不锈钢。
  2.金相分析确定了:从碎片化验结果来看,Ni含量表面有明显降低,Ni含量对抗应力腐蚀作用甚大,同样应力腐蚀也会首先降低Ni的浓度,这完全符合应力腐蚀的特征。进一步观察,局部还可以看到二次裂纹和表面腐蚀坑。由某公司提供的“301”不锈钢材在某些腐蚀介质中,它的耐腐蚀能力是不够的。建议在考虑经济成本的前提下,选用含钼奥氏体钢(例0Cr18Ni12Mo2)或更加优良的双相不锈钢如00Cr22Ni5Mo3N。
  3.304不锈钢残余应力的研究。采取X射线衍射的方法测量不锈钢轮廓的残存应力。在冷加工成型过程,不锈钢转鼓的外轮廓面出现较大的残存拉应力,这是导致转鼓在现实应用中发生应力腐蚀裂纹的主要原因。
  4.去应力热处理的研究。先对304不锈钢有差别温度的去应力热处理,在把处理前后的外轮廓残存应力做比较,说明了热处理之后,不锈钢表面残余拉应力转变成压应力,且应力的数值有所降低。这对提高不锈钢的抗应力腐蚀性能是非常有用的。
  5.通过探讨循环物中Cl-控制和对不锈钢腐蚀的机理,分析出离心机的物料中含有氧元素和硫酸根离子。引起设备应力腐蚀的介质是此物料引起的,应尽量避免。
[硕士论文] 王潇
机械设计及理论 广西大学 2017(学位年度)
摘要:压缩机摩擦特性的研究对于提升压缩机的机械效率具有重要的现实意义。本文以滚动活塞压缩机的滑片-滑槽运动副为研究对象,通过数值仿真分析和实验方法,分析其摩擦特性的行为表现,尤其是润滑状态及二阶运动对该运动副摩擦特性的影响机理,在此基础上建立了基于二阶运动的动力学模型以及混合润滑模型;对模型进行了耦合数值求解,并在二阶运动对润滑状态及摩擦特性的影响机理的基础上,分析了不同槽配间隙、活塞转速、表面粗糙度、排气压力、润滑油温度及粘度等多种因素对该运动副摩擦特性的影响;通过二阶运动观测实验、基于浮动滑槽的摩擦力测量实验,验证了上述模型的正确性。
  本文的研究工作主要有以下几个方面:
  (1)在分析滑片的运动行为和受力规律的基础上,发现滚动活塞压缩机的吸气腔和压缩腔以及滑片背压腔的气体压强极不均衡,且由于安装及运动的需要滑片和滑槽间必定存在间隙与润滑,因此,滑片必定存在横向二阶运动且其对摩擦特性的影响不容忽视,从而建立了基于滑片二阶运动的滑片-滑槽动力学模型,籍此来对滑片两侧所受到的摩擦力进行了耦合分析。
  (2)由于滑片的二阶运动的客观存在以及滑片两侧面确实存在油的润滑,因此在压缩机运转过程中滑片-滑槽的间隙会发生周期性的非常复杂的动态变化,其润滑状态也随之在边界润滑、混合润滑和完全流体润滑之间发生变化和转换,也因此会影响到滑片-滑槽的润滑性能和摩擦特性。在上述的二阶运动对润滑状态及摩擦特性的影响机理的基础上,建立了滑片-滑槽混合润滑模型,该模型以平均雷诺方程和粗糙表面微凸体接触模型为基础,描述了油膜承载能力、厚度及其变化等对摩擦特性的影响。
  (3)采用有限差分法和Broyden迭代法对基于二阶运动的动力学模型和混合润滑模型进行了耦合数值仿真求解;针对标况下摩擦特性,分析了二阶运动、润滑状态和摩擦特性的规律以及二阶运动、润滑状态对摩擦特性的影响;在二阶运动对润滑状态及摩擦特性的影响机理的基础上,分析了不同槽配间隙、活塞转速、表面粗糙度、排气压力、润滑油温度和粘度等多因素对滑片的的影响。结果表明:槽配间隙、活塞转速和排气压力等因素对滑片-滑槽运动副的平均摩擦功率有较大的影响;在槽配间隙较小时,随着槽配间隙越小,滑片-滑槽运动副平均摩擦功率近乎呈指数增大;随着活塞转速的增大,滑片-滑槽运动副平均摩擦功率近乎线性的大幅度增大;随着排气压力的增大,滑片-滑槽运动副平均摩擦功率近乎线性的较大幅度增大。
  (4)自主设计并加工了基于浮动滑槽的滚动活塞压缩机滑片-滑槽摩擦力测量实验装置,通过高速摄影动态观测实验观测到了在周期性运转中滑片-滑槽的间隙的动态变化过程,实验证明滑片二阶运动的确存在且运动规律与仿真结果相符;通过滑片两侧摩擦力动态测量实验,获得了在周期性运转中滑片两侧摩擦力变化曲线,该曲线与同工况的仿真曲线基本一致,验证了本文建立的滑片动力学模型和混合润滑模型的正确性,同时指出了在滑片缩回过程中由于润滑不充分引起的摩擦力会突然增大,并由此容易造成摩擦功耗损失和机件磨损;实验同时发现在低转速区间上转速对摩擦特性的影响较大,活塞转速越大,滑片-滑槽运动副平均摩擦功率也越大。
[硕士论文] 王满
化工过程机械 广西大学 2017(学位年度)
摘要:传统滚动转子压缩机因具有体积小、重量轻和结构简单等诸多优点而被广泛应用于制冷空调系统中。随着压缩机向高转速方向的发展,滚动转子压缩机的性能和可靠性下降,其中重要的原因是受到排气阀的影响。本文介绍的无气阀摆动转子压缩机是基于传统摆动转子压缩机的结构上开发得到的新型旋转压缩机,这种压缩机成功地去掉了气阀,克服了气阀带来的不良影响。
  在详细阐述了无气阀摆动转子压缩机的结构特点和工作原理后,本文对其工作过程建立了数学模型,分析了它的热力学过程和动力学过程。由几何关系计算得出了无气阀摆动转子压缩机的容积系数为0.97。通过建立泄漏模型计算得到各泄漏通道的泄漏量及所占百分比,结果得出无气阀摆动转子压缩机泄漏最严重的部位为径向间隙,泄漏达到66.97%,其次为摆动转子端部间隙的泄漏占29.88%,泄漏系数为0.90。通过确定各摩擦部位的摩擦状态,计算得到各摩擦部位摩擦损失及所占百分比,结果得出无气阀摆动转子压缩机摩擦损失最严重的部位为摆动转子与偏心轮之间以及两端轴承处,分别占总摩擦损失的49.4%和31.3%;其次为摆杆与导轨间的摩擦损失和偏心轮轴止推面与下端盖间的摩擦损失,分别占总摩擦损失的7.85%和7.64%,机械效率为0.90。
  最后运用SolidWorks Simulation软件分析了无气阀摆动转子压缩机偏心轮轴和摆动转子在最大载荷下的静态强度,结果表明压缩机能够安全运行。本文所做的工作对无气阀摆动转子压缩机的开发具有指导作用。
[硕士论文] 宋奎
船舶与海洋工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:离心压气机因具有体积小、压比以及效率高等优点,在船舶等领域的应用越来越广泛。近年来,我国的造船实力迅猛提升,但是船舶配套设备发展相对落后,尤其是增压器中的离心压气机的设计与制造。因此研究离心压气机的性能具有重要的意义。
  高性能的离心压气机通常采用主叶片和分流叶片交叉分布的形式,压比和效率是其重要的性能指标。本文采用CFD的手段对带有分流叶片的离心压气机进行数值计算,通过改变流量大小得到流量-压比和流量-效率性能曲线以及内部流场的流动。然后通过改变叶片的叶尖间隙、分流叶片的长度以及分流叶片的周向位置得到不同的离心压气机模型,对上述模型进行数值模拟,得到其对应的流量-压比和流量-效率性能曲线以及内部流场的流动。通过对比分析得出:叶尖间隙t=0mm时的性能优于t=0.2mm时的性能;分流叶片的长度为0.6L时的性能优于0.4L时的性能;分流叶片的周向位置为0.6C的性能优于0.4C的性能。
  根据上述研究所得到的叶尖间隙、分流叶片长度以及分流叶片的周向位置对离心压气机性能的影响规律为优化依据,并考虑实际情况叶尖间隙不能为t=0mm,以压气机性能指标为优化目标。改进模型为叶尖间隙t=0.1mm,分流叶片的长度为0.6L,分流叶片的周向位置为0.6C,以此为优化模型进行计算。通过与原模型对比发现,优化后的模型在性能上得到了明显的提升,说明优化方案是有效的。
[硕士论文] 王宏博
动力工程及工程热物理 北京化工大学 2017(学位年度)
摘要:本文对某带有大开孔接管的立式低温储罐结构进行数值分析。为消除对流传热,该立式低温储罐为中间真空的内外筒结构,强度破坏和外压失稳是其主要失效模式,同时由于工艺需要,在内外筒顶部设有大开孔,并连接也为双层结构的大接管,同时内外筒体顶部均有加强筋加强。由于结构复杂,一般的常规计算不能做到精细设计。本文应用ANSYS软件,建立不同开孔结构的立式低温储罐有限元模型,进行内压强度计算和外压稳定性分析;在不同的开孔结构情况下,研究加强筋对大开孔结构的加强效果,并依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行强度评定。主要工作和结论如下:
  (1)当大开孔偏心布置且无补强结构时,在大开孔连接区域产生了很大的应力集中,强度评定表明,该局部应力远大于允许应力值。同时,内简体有明显的向开孔侧偏移,这是由于偏心大开孔结构的存在,破坏了罐体轴对称性和压力平衡。
  (2)当大开孔偏心布置且封头上采用筋板补强时,设备上总体应力强度和总体位移都显著减小,说明加强筋对大开孔结构有较大的补强作用。然而分类后的大接管连接处局部应力仍无法满足JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》中的强度要求,而且对筋板结构的厚度、高度、内径和筋板圈数等进行调整后仍然如此。原因是大开孔偏置时,开孔导致的连接处高应力区域与封头边缘高应力区域重叠,产生了很大的局部应力,并且该重叠区域范围较小,无法进行有效补强。此外,大开孔偏心设置破坏了结构对称性,结果在夹套抽真空后,内简体向开孔侧偏移,进一步提升了应力接管连接部位的局部应力。
  (3)大开孔接管偏心布置,虽然方便操作,但局部应力无法满足强度要求,为此,在保证安全的要求下,改变大开孔位置,将其位于设备中心布置,此时,再设置合适的加强筋,整个罐体满足了JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》中的强度要求。这是双层大开孔接管的立式低温储罐结构设计所应该考虑的。
  (4)论文还对中心大开孔结构的外简体进行了稳定性分析,包括常规计算以及特征值屈曲数值分析,得到了许用外压载荷,评定结果表明设备在外压作用下不会发生失稳。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部