检索结果-内蒙古大学图书馆

摩擦学学报(中英文) 2025年第2期45卷 242-252页

作者：李学萍孟祥铠韩丽云赵文静彭旭东浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310032

为提高液体密封的开启力和降低端面磨损,将多孔质与T型流体动压槽相结合,提出了1种分部式多孔质T型槽机械密封结构(PPT-MS),考虑多孔质内流体渗流力学与密封端面液膜润滑力学间的耦合作用,建立了分部式多孔质T型槽机械密封的数值模型,... 详细信息

为提高液体密封的开启力和降低端面磨损,将多孔质与T型流体动压槽相结合,提出了1种分部式多孔质T型槽机械密封结构(PPT-MS),考虑多孔质内流体渗流力学与密封端面液膜润滑力学间的耦合作用,建立了分部式多孔质T型槽机械密封的数值模型,采用有限单元法求解考虑液膜空化的Reynolds方程和渗流力学方程.研究了多孔质的渗透率和几何参数对密封性能的影响规律,揭示了PPT-MS的密封机理,对比分析了不同转速和密封压力下普通T型槽机械密封与PPT机械密封的密封性能.结果表明:在T型槽的逆风侧会产生低压区,多孔质放置在低压区具有空化抽吸作用,可将密封介质引入密封间隙,起到增大液膜开启力和强化润滑的作用;随着多孔质渗透率的增大,PPT机械密封的开启力增大,摩擦系数减小,同时泄漏率也会有一定的增加,综合考虑渗透率在1×10^(-14)~5×10^(-14)m^(2)较为合适;当多孔质周向宽度占T型槽周向槽区宽度一半时PPT机械密封的开启力最大.研究结果可为多孔质机械密封的设计提供参考.

关键词：密封性能多孔质 T型槽渗透率空化

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搅拌釜内高固含率搅拌功率的实验测量及模拟预测

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高校化学工程学报 2025年第1期39卷 54-63页

作者：张琳伟陈冰冰陈律名张玮浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310023 绿色制药技术与装备教育部重点实验室浙江杭州310023 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023

为了提高搅拌釜中高固含率工况下固-液两相搅拌功率的数值模拟预测精度,通过流变仪探究了固含率及剪切速率对甘油-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)固-液两相体系黏度的影响,基于实验结果提出了考虑固含率与剪切速率影响的固-液两相体系黏度计算... 详细信息

为了提高搅拌釜中高固含率工况下固-液两相搅拌功率的数值模拟预测精度,通过流变仪探究了固含率及剪切速率对甘油-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)固-液两相体系黏度的影响,基于实验结果提出了考虑固含率与剪切速率影响的固-液两相体系黏度计算模型,并与计算流体力学(CFD)方法结合,对搅拌釜内固含率为0.1~0.4的固-液搅拌功率进行预测。结果表明,随着固含率的增大,尤其是当固含率大于0.2时,甘油-PMMA固-液两相体系呈现出明显的非牛顿流体特征。目前广泛使用的基于颗粒动力学理论的固-液两相体系黏度模型,会使CFD预测的搅拌功率随固含率增加而减小。与提出的固-液两相体系黏度模型结合后的CFD模拟,明显提高了搅拌釜内高固含率下对固-液搅拌功率的预测精度,且固相分布的模拟与实验结果具有较好的一致性。

关键词：搅拌釜高固含率固-液两相体系黏度计算流体力学搅拌功率

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基于非均质中间层的Al N-Cu钎焊接头残余应力优化研究

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机械工程学报 2025年

作者：王达达徐海涛刘平金霞闾川阳贺艳明浙江工业大学化工机械设计研究所浙江亚通新材料股份有限公司

绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)是能源变换与传输的核心器件。由于过大的残余应力，其基板的连接成为该器件应用的主要阻碍。该研究就器件常用AlN-Cu基板的残余应力缓解问题展开研究。通过交织的金属丝... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)是能源变换与传输的核心器件。由于过大的残余应力，其基板的连接成为该器件应用的主要阻碍。该研究就器件常用AlN-Cu基板的残余应力缓解问题展开研究。通过交织的金属丝嵌入接头来缓解残余应力，以力学试验、有限元模拟与力学原理系统地分析了复合结构钎料对残余应力的影响。结果表明，金属丝与焊缝外沿的距离是结构优化的关键参数，而丝数影响不大。在此基础上，通过对嵌入金属丝应力缓解机理的分析，确认了一种预应力效应，它可以使原始钎焊结构应力分布用于确认较优的嵌丝布置位置。这种结构设计方法使AlN-Cu的接头抗剪强度提升至245 MPa，相比无丝结构提高了37.6%，为IGBT基板残余应力的控制提供了一种简单有效的解决方案。

关键词： Al N-Cu接头钎焊预应力结构优化

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基于非均质中间层的AlN-Cu钎焊接头残余应力优化研究

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机械工程学报 2025年第8期 98-106页

作者：王达达徐海涛刘平金霞闾川阳贺艳明浙江工业大学化工机械设计研究所浙江亚通新材料股份有限公司

关键词： Al N-Cu接头钎焊预应力结构优化

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基于残余应力测试与仿真的电站锅炉包墙过热器开裂分析

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锅炉技术 2025年第2期56卷 66-70页

作者：朱玉策崔益民董旭光黄炜强王贤明赵宁宁间川阳楼玉民浙江浙能中煤舟山煤电有限责任公司浙江舟山316135 浙江浙能技术研究院有限公司浙江杭州310026 浙江省火力发电高效节能与污染物控制技术研究重点实验室浙江杭州310026 浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310023

大型电站锅炉包墙过热器泄漏事件为机组的安全稳定运行埋下了隐患,分析包墙过热器鳍片开裂原因对鳍片结构、选材及尺寸优化具有重要的意义。利用X射线残余应力设备测试分析了某660MW锅炉包墙过热器拼接区域的残余应力,结合有限元模拟技... 详细信息

大型电站锅炉包墙过热器泄漏事件为机组的安全稳定运行埋下了隐患,分析包墙过热器鳍片开裂原因对鳍片结构、选材及尺寸优化具有重要的意义。利用X射线残余应力设备测试分析了某660MW锅炉包墙过热器拼接区域的残余应力,结合有限元模拟技术分析了包墙过热器拼接焊缝拉裂的原因,结果表明:鳍片中心受压应力,最大值约为一240MPa;两侧受拉应力,最大值约为430MPa。鳍片焊缝处存在较高的应力集中是鳍片焊缝拉裂的主要原因。利用有限元分析对包墙过热器模型进行建模,模拟结果表明:包墙过热器水平烟道和尾部烟道壁温之间的温度差产生的热应力使得鳍片焊缝产生应力集中,导致包墙过热器鳍片开裂。残余应力实测值与有限元模拟计算值具有较好的一致性。

关键词：包墙过热器残余应力有限元模拟

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断裂韧度特征值的概率分析

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核动力工程 2015年第5期36卷 132-135页

作者：李曰兵高增梁雷月葆浙江工业大学化工机械设计研究所

针对断裂韧度的不确定性,利用概率理论揭示3试样最小值当量(MOTE)方法的统计意义。基于41个断裂韧度试验数据,通过对母体分布的抽样模拟试验数据,并采用MOTE方法确定模拟数据的断裂韧度特征值,计算其对应的失效概率,并与ASME方法进行对... 详细信息

针对断裂韧度的不确定性,利用概率理论揭示3试样最小值当量(MOTE)方法的统计意义。基于41个断裂韧度试验数据,通过对母体分布的抽样模拟试验数据,并采用MOTE方法确定模拟数据的断裂韧度特征值,计算其对应的失效概率,并与ASME方法进行对比分析。结果表明:在估计母体的低分位点值时,MOTE方法的置信度较低;采用多试验数据可以得到较为可靠的评定结果,但试验数据大于3时MOTE方法,也只有81.5%的置信度保证断裂韧度特征值低于ASME下限值。

关键词：断裂韧度 3试样最小值当量方法 ASME下限值概率分析

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核压力容器缺陷验收确定性准则的失效概率分析

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机械工程学报 2015年第6期51卷 27-35页

作者：李曰兵金伟娅高增梁雷月葆浙江工业大学化工机械设计研究所杭州310032

在含缺陷结构完整性评定中,即使满足确定性分析要求,结构也会存在发生失效的可能。提出确定性缺陷验收准则所对应失效概率的分析方法,以计算在满足确定性分析要求的临界条件下结构的失效概率。采用该方法可以验证确定性缺陷验收准则是... 详细信息

在含缺陷结构完整性评定中,即使满足确定性分析要求,结构也会存在发生失效的可能。提出确定性缺陷验收准则所对应失效概率的分析方法,以计算在满足确定性分析要求的临界条件下结构的失效概率。采用该方法可以验证确定性缺陷验收准则是否能够满足结构的概率要求,也可依据概率要求指导确定性缺陷验收准则中安全系数的制定。针对ASME BPVC第XI卷中基于应力强度因子的缺陷验收准则,以正常降温工况和承压热冲击事故工况为例,对一典型含缺陷反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)进行确定性分析和概率分析,得到相应工况下的临界裂纹尺寸及失效概率,并讨论安全系数对含缺陷RPV失效概率的影响。所分析案例表明,ASME标准中规定的安全系数在正常降温工况下尚不能保证RPV临界失效概率低于核安全的概率要求。

关键词：缺陷验收准则失效概率安全系数临界失效概率

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逆向气流对规整填料表面液膜流体动力学特性的影响

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化工学报 2013年第9期64卷 3130-3138页

作者：李相鹏郑水华浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310032

为研究气相流量对规整填料内气液两相逆流流动情况下流场结构及界面行为的影响,建立了基于分离涡模拟(DES)方法与VOF模型相结合的CFD分析模型,VOF控制方程离散采用显示差分格式,体积分数离散采用界面重构方法。计算域整体采用结构化曲... 详细信息

为研究气相流量对规整填料内气液两相逆流流动情况下流场结构及界面行为的影响,建立了基于分离涡模拟(DES)方法与VOF模型相结合的CFD分析模型,VOF控制方程离散采用显示差分格式,体积分数离散采用界面重构方法。计算域整体采用结构化曲线网格(贴体网格)划分,并对局部进行了细化。结果表明,气相F因子较小时(F≤1.354Pa0.5),液膜自由表面及其纵向速度分量(vy)均呈周期性规律分布,波动幅度基本一致,而vy均为负值。F=3.386Pa0.5时,液膜自由表面波动出现紊乱,幅值差异明显增大,而界面液膜vy值仍基本呈周期性规律分布,在液相波峰下沿出现vy>0的情况。F=5.418Pa0.5时,出现液相返混,气相和液相内均出现大小不等的回流区并随液相返混过程发展演化,同时局部液膜出现整体向上流动特征。F≥6.772Pa0.5后,填料下部出现干板区,底部出口不再有液相流出。随气相F因子增大,持液量和有效界面传质面积均先增后减。

关键词：逆流气液两相流规整填料分离涡模拟流体动力学特性 F因子

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规整填料表面液膜流动特性的数值模拟

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化工学报 2013年第6期64卷 1925-1933页

作者：李相鹏陈冰冰高增梁浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310032

精馏过程气液两相流运动分布特征对分离效率具有重要影响。为研究规整填料表面液膜流体动力学特性建立了基于VOF方法的CFD分析模型,并基于文献试验结果进行了验证。对液膜随时间和空间的演化分布特征、速度场分布和液相流量影响进行了... 详细信息

精馏过程气液两相流运动分布特征对分离效率具有重要影响。为研究规整填料表面液膜流体动力学特性建立了基于VOF方法的CFD分析模型,并基于文献试验结果进行了验证。对液膜随时间和空间的演化分布特征、速度场分布和液相流量影响进行了模拟分析。液膜在波纹顶部下沿聚集形成凸起状波峰,在波纹底部波峰消失,而到达下节波纹上沿时,波峰重新形成;瞬态液膜厚度随时间波动,且沿填料表面液膜平均厚度先减小后保持稳定;发现液相聚集及形成液滴坠落容易导致出现干板区。不同位置液膜速度分布存在明显差异,沿填料表面液膜平均速度先增后减或保持稳定;液膜绕过波纹顶部时会加速,在波纹底部和上沿处会减速。液相流量增大,液膜平均厚度和速度均有所增大。

关键词：规整填料气液两相流数值模拟液膜

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液膜润滑机械端面密封流体动压沟槽侧壁效应研究

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摩擦学学报 2022年第2期42卷 347-357页

作者：于晓康孟祥铠梁杨杨彭旭东浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310032

针对非接触机械密封端面开槽后所出现的膜厚不连续处存在的侧壁效应,在沟槽边界处将广义伯努利方程引入传统润滑方程,建立了考虑动压沟槽侧壁效应的液膜润滑螺旋槽端面机械密封数值分析模型.采用有限单元法结合拉格朗日乘子法求解润滑方... 详细信息

针对非接触机械密封端面开槽后所出现的膜厚不连续处存在的侧壁效应,在沟槽边界处将广义伯努利方程引入传统润滑方程,建立了考虑动压沟槽侧壁效应的液膜润滑螺旋槽端面机械密封数值分析模型.采用有限单元法结合拉格朗日乘子法求解润滑方程,研究了不同螺旋槽几何参数和工况条件下沟槽侧壁效应对密封性能的影响.结果表明:数值模型可方便捕捉沟槽边界处的压力跃变,侧壁效应在不同螺旋槽深度下表现出截然不同的影响规律,高转速、大螺旋角和小密封间隙下动压沟槽的侧壁效应较为显著.理论模型和计算方法可为超高速工况螺旋槽机械密封的设计和局部惯性效应的研究提供指导.

关键词：非接触机械密封侧壁效应有限单元法螺旋槽密封性能

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