| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究研究 | 第8-11页 |
| 1.2.1 刷式密封技术发展现状 | 第8-9页 |
| 1.2.2 刷式密封摩擦热效应及传热特性研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.3 柔性密封-转子系统耦合研究现状 | 第11页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第11-13页 |
| 第二章 转子-刷式密封系统动力参数模型研究 | 第13-21页 |
| 2.1 转子和单根刷丝相互作用关系 | 第13-16页 |
| 2.1.1 无涡动偏心时转子和单根刷丝相互作用关系 | 第13-14页 |
| 2.1.2 涡动偏心时转子和单根刷丝相互作用关系 | 第14-16页 |
| 2.2 刷式密封环对轴颈的作用力 | 第16-18页 |
| 2.2.1 单根刷丝对转子作用力系向轴心简化 | 第16-17页 |
| 2.2.2 整圈刷丝对转子作用力系向轴心简化 | 第17-18页 |
| 2.3 刷式密封对转子的支承刚度模型 | 第18-20页 |
| 2.3.1 密封环对轴颈作用力的近似表达式 | 第18页 |
| 2.3.2 支撑刚度模型推导 | 第18-19页 |
| 2.3.3 仿真验证 | 第19-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 基于ANSYS Mechanical APDL有限元模型 | 第21-34页 |
| 3.1 有限元分析概况 | 第21-28页 |
| 3.1.1 ANSYS Mechanical APDL有限元分析过程 | 第21-22页 |
| 3.1.2 ANSYS Mechanical APDL有限元法在转子系统中的应用 | 第22-28页 |
| 3.2 大型汽轮机组建模 | 第28-33页 |
| 3.2.1 汽轮机组建模单元 | 第28-30页 |
| 3.2.2 转子-刷式密封-轴承系统有限元模型 | 第30-31页 |
| 3.2.3 有限元模型模态分析及振型 | 第31-33页 |
| 3.3 本章小结 | 第33-34页 |
| 第四章 转子-刷式密封系统流场数值研究 | 第34-51页 |
| 4.0 密封区域传热机理及摩擦热计算 | 第34-35页 |
| 4.1 密封区域CFD数值模型 | 第35-44页 |
| 4.1.1 多孔介质理论 | 第35-37页 |
| 4.1.2 刷丝束区多孔介质模型 | 第37-40页 |
| 4.1.3 FLUENT软件分析及其求解流程 | 第40-41页 |
| 4.1.4 选取计算域 | 第41-43页 |
| 4.1.5 网格划分 | 第43-44页 |
| 4.1.6 边界条件处理 | 第44页 |
| 4.2 结果与分析 | 第44-47页 |
| 4.2.1 多孔介质阻力系数验证 | 第44-45页 |
| 4.2.2 压力场和速度场分析 | 第45-47页 |
| 4.3 几种因素对温度场的影响 | 第47-48页 |
| 4.3.1 压比对温度场的影响 | 第47-48页 |
| 4.3.2 转速对温度场的影响 | 第48页 |
| 4.4 最高温度T_(max)及其影响因素 | 第48-50页 |
| 4.4.1 压差及转速对最高温度的影响 | 第48-49页 |
| 4.4.2 干涉量对最高温度的影响 | 第49-50页 |
| 4.4.3 摩擦热流量对最高温度的影响 | 第50页 |
| 4.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 基于流固耦合转子力学分析 | 第51-65页 |
| 5.1 ANSYS Workbench协同仿真平台 | 第51页 |
| 5.2 转子静力分析基础 | 第51-55页 |
| 5.2.1 静力分析中弹性力学基础 | 第52-53页 |
| 5.2.2 热分析有限单元法 | 第53-54页 |
| 5.2.3 静力分析有限元方程 | 第54-55页 |
| 5.3 单向流固耦合仿真计算 | 第55-57页 |
| 5.3.1 流固耦合问题求解方法 | 第55-56页 |
| 5.3.2 转轴模型导入与网格划分 | 第56页 |
| 5.3.3 施加约束与载荷 | 第56-57页 |
| 5.4 转轴载荷对应力及变形的影响 | 第57-60页 |
| 5.4.1 转轴应力分析 | 第57-58页 |
| 5.4.2 转轴变形分析 | 第58-60页 |
| 5.5 几种因素对转轴应力及变形的影响 | 第60-62页 |
| 5.5.1 转速对应力及变形影响 | 第60-61页 |
| 5.5.2 干涉量对应力及变形影响 | 第61-62页 |
| 5.6 基于热应力和离心力的模态分析 | 第62-64页 |
| 5.6.1 基于热应力和离心力的模态分析理论 | 第62-63页 |
| 5.6.2 模态分析数值求解 | 第63-64页 |
| 5.7 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 总结与展望 | 第65-67页 |
| 6.1 研究总结 | 第65-66页 |
| 6.2 研究展望 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-70页 |
| 作者在读硕士期间发表的论文 | 第70页 |
