袋型阻尼密封泄漏特性和转子动力特性的研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第18-40页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第18-20页 |
| 1.2 袋型阻尼密封技术 | 第20-25页 |
| 1.2.1 袋型阻尼密封的发明 | 第20-22页 |
| 1.2.2 袋型阻尼密封的几何结构 | 第22-24页 |
| 1.2.3 袋型阻尼密封的应用 | 第24-25页 |
| 1.3 袋型阻尼密封的研究进展 | 第25-38页 |
| 1.3.1 袋型阻尼密封的泄漏特性研究 | 第25-29页 |
| 1.3.2 袋型阻尼密封的转子动力特性研究 | 第29-38页 |
| 1.4 本文的主要工作 | 第38-40页 |
| 2 数值计算方法 | 第40-60页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 基本控制方程和RANS方程 | 第40-42页 |
| 2.2.1 基本控制方程 | 第40-42页 |
| 2.2.2 RANS方程 | 第42页 |
| 2.3 湍流模型 | 第42-48页 |
| 2.3.1 标准k -e 湍流模型 | 第44-45页 |
| 2.3.2 RNG k -e 湍流模型 | 第45页 |
| 2.3.3 标准k -w 湍流模型 | 第45-46页 |
| 2.3.4 BSL k -w 湍流模型 | 第46-47页 |
| 2.3.5 k -w based SST湍流模型 | 第47-48页 |
| 2.4 近壁面处理方法 | 第48-51页 |
| 2.4.1 改进壁面函数法 | 第49-50页 |
| 2.4.2 自动近壁面处理法 | 第50-51页 |
| 2.5 网格生成技术和方程离散方法 | 第51-55页 |
| 2.5.1 网格生成技术 | 第52页 |
| 2.5.2 控制方程的离散 | 第52-55页 |
| 2.6 离散方程的求解方法 | 第55-57页 |
| 2.6.1 线性方程的求解 | 第56页 |
| 2.6.2 代数多重网格法 | 第56-57页 |
| 2.7 动网格技术 | 第57-58页 |
| 2.7.1 定义运动区域 | 第57-58页 |
| 2.7.2 接口程序 | 第58页 |
| 2.8 本章小结 | 第58-60页 |
| 3 高转速袋型阻尼密封泄漏特性的研究 | 第60-82页 |
| 3.1 引言 | 第60-61页 |
| 3.2 计算模型及数值方法 | 第61-64页 |
| 3.2.1 计算模型 | 第61-62页 |
| 3.2.2 边界条件与数值方法 | 第62-64页 |
| 3.3 数值方法可靠性验证 | 第64-66页 |
| 3.3.1 网格无关性分析 | 第64页 |
| 3.3.2 密封泄漏量的考核 | 第64-66页 |
| 3.4 计算结果及分析 | 第66-80页 |
| 3.4.1 压比对泄漏特性的影响 | 第67-69页 |
| 3.4.2 密封间隙对泄漏特性的影响 | 第69-72页 |
| 3.4.3 高转速对泄漏特性的影响 | 第72-78页 |
| 3.4.4 与传统迷宫密封性能的比较 | 第78-80页 |
| 3.5 本章小结 | 第80-82页 |
| 4 袋型阻尼密封Bulk Flow分析方法及应用 | 第82-107页 |
| 4.1 引言 | 第82页 |
| 4.2 计算模型和控制方程 | 第82-87页 |
| 4.2.1 计算模型 | 第82-83页 |
| 4.2.2 计算流程和模型假设 | 第83-84页 |
| 4.2.3 控制方程 | 第84-85页 |
| 4.2.4 泄漏模型 | 第85-87页 |
| 4.3 控制方程的摄动分析 | 第87-91页 |
| 4.3.1 非稳态的泄漏面积 | 第87-88页 |
| 4.3.2 控制方程的摄动求解 | 第88-90页 |
| 4.3.3 转子动力特性系数的提取 | 第90-91页 |
| 4.4 模型验证和算例考核 | 第91-95页 |
| 4.4.1 12齿传统袋型阻尼密封 | 第93页 |
| 4.4.2 8齿传统袋型阻尼密封 | 第93页 |
| 4.4.3 6齿传统袋型阻尼密封 | 第93-94页 |
| 4.4.4 6齿贯通挡板袋型阻尼密封 | 第94-95页 |
| 4.5 泄漏模型对预测结果的影响 | 第95-99页 |
| 4.6 几何设计参数对动力特性的影响 | 第99-105页 |
| 4.6.1 密封齿数对动力特性的影响 | 第99-102页 |
| 4.6.2 密封间隙对动力特性的影响 | 第102-104页 |
| 4.6.3 腔室深度对动力特性的影响 | 第104-105页 |
| 4.7 本章小结 | 第105-107页 |
| 5 旋转密封转子动力特性的多频涡动模型 | 第107-144页 |
| 5.1 引言 | 第107-109页 |
| 5.2 多频涡动模型及相关数值方法 | 第109-118页 |
| 5.2.1 多频涡动模型的求解步骤 | 第109-110页 |
| 5.2.2 多频涡动位移的数学模型 | 第110-114页 |
| 5.2.3 非定常CFD数值方法 | 第114-115页 |
| 5.2.4 转子动力特性系数的提取方法 | 第115-118页 |
| 5.3 多频涡动模型的验证和算例考核 | 第118-137页 |
| 5.3.1 迷宫密封 | 第118-123页 |
| 5.3.2 袋型阻尼密封 | 第123-129页 |
| 5.3.3 孔型密封 | 第129-134页 |
| 5.3.4 密封内的压力场 | 第134-137页 |
| 5.4 涡动位移数学模型的影响 | 第137-140页 |
| 5.5 湍流模型的影响 | 第140-142页 |
| 5.6 本章小结 | 第142-144页 |
| 6 袋型阻尼密封转子动力特性影响因素的研究 | 第144-180页 |
| 6.1 引言 | 第144-146页 |
| 6.2 压比对转子动力特性系数的影响 | 第146-152页 |
| 6.2.1 计算模型及计算工况 | 第146-147页 |
| 6.2.2 计算结果及分析 | 第147-152页 |
| 6.3 转速对转子动力特性系数的影响 | 第152-158页 |
| 6.3.1 计算模型及计算工况 | 第152-153页 |
| 6.3.2 计算结果及分析 | 第153-158页 |
| 6.4 进口预旋对转子动力特性系数的影响 | 第158-164页 |
| 6.4.1 计算模型及计算工况 | 第158页 |
| 6.4.2 计算结果及分析 | 第158-164页 |
| 6.5 周向挡板数对转子动力特性系数的影响 | 第164-172页 |
| 6.5.1 计算模型及计算工况 | 第164-166页 |
| 6.5.2 计算结果及分析 | 第166-172页 |
| 6.6 腔室深度对转子动力特性系数的影响 | 第172-178页 |
| 6.6.1 计算模型及计算工况 | 第172-173页 |
| 6.6.2 计算结果及分析 | 第173-178页 |
| 6.7 本章小结 | 第178-180页 |
| 7 结论与展望 | 第180-186页 |
| 7.1 结论 | 第180-184页 |
| 7.2 展望 | 第184-186页 |
| 参考文献 | 第186-192页 |
| 附录1泄漏方程的偏导数 | 第192-193页 |
| 附录2摄动方程的系数 | 第193页 |
| 附录3控制方程的分离 | 第193-195页 |
| 致谢 | 第195-196页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第196-197页 |
