螺杆泵定,转子主要参数及定子模芯设计

详细论述了螺杆泵定、转子的主要几何参数,分析了定子模芯的设计问题,并给出了较为实用的理论和经验公式。     

凸轮泵转子型线优化设计及模拟计算

针对渐开线转子型线进行优化设计,在转子型线为渐开线-圆弧的基础上,引入一段高阶曲线,衔接渐开线与圆弧之间的过渡曲线,有效的消除曲线连接处所形成的"尖点"现象.通过对高阶曲线的边界限制和计算机软件的实施得出高阶曲线的方程,并根据几何方法及渐开线的性质从而得到整个转子型线的参数方程,并建立其三维模型.采用动网格技术对凸轮泵三维模型数值模拟计算,结果表明:优化后的模型出口处的"脉动"现象有很大的改善,有效的降低了工作噪音.随着转速的提升,介质在出口处的平均速度也随之升高.通过对比流场的模拟计算和实验结果,验证了模拟计算方法的可行性.     

类摆线压缩机转子受力分析

介绍了一种新型的回转式压缩机——类摆线压缩机定子型线、转子型线的创成及工作原理；并对其关键部件--转子的受力进行了比较详细的分析，提出了转子惯性离心力S，容积腔气压差所产生的合力Fg及其作用于转子上的合力矩MFg的计算方法；提出了相位内齿轮所受中心外齿轮作用力上及其力矩Mfr偏心轴颈作用于偏心轴承的正压力Nf的计算方法；并提出了转子与定子的接触正压力Nl、N2和N3的计算方法；据此：对某厂正在研制的100，000cal／h(116．667kw)，制冷工质R22的样机的转子受力进行了计算，并根据Hooke线接触润滑状态图，计算出定转子间最小油膜厚度为0．745μm。     

螺杆转子三维力热变形分析

利用弹性力学理论和有限元方法，采用第1类热边界条件对转子三维稳态温度场进行了有限元分析，在此基础上计算了转子力，热变形。解析出三维转子在x,y,z各方向上的力，热及综合变形量。采用静态测试手段对计算结果进行了实验验证。计算结果表明，转子的热变形量要远大于转子力变测量，转子变形后成腰鼓形，解决了长期以来三维螺杆转子变形只能简化为二维计算的问题，较全面地反映了螺直转子变形的实际情况，提高了计算精度。     

随钻易冲蚀部件定子转子流场分析

针对随钻仪器受钻井液冲蚀后造成钻井系统性能不稳定、寿命短的问题,研究了冲蚀与磨损机理.通过有限元方法,计算出易冲蚀部件定子和转子的流场分布、表面压力及钻井液流动速度.结果表明:钻井液对部件冲蚀严重的位置在壁面曲线曲率突然改变的地方及应力场变化率较大的地方,为随钻仪器设计、优化、修复提供理论依据.     

实验室用连铸机系统的三维建模和运动仿真

目前,对于实验室用连铸机系统的研究还不多。采用SolidWorks软件及其应用插件COSMOSmotion分别对实验室用连铸机系统的结晶器、二冷区以及传动机构进行了三维建模和运动仿真,得到了结晶器和二冷区装配体的三维模型图及其爆炸图,以及齿轮传动机构装配体及其在运动时的力、角位移和力矩分别随时间的变化曲线,凸轮传动机构装配体及其在运动时的质心加速度、力及平动动量分别随时间的变化曲线,采用SolidWorks中的一个设计分析插件Simulation对滑轴零件进行了有限元分析,得到了滑轴零件的应力图和位移图。研究为实验室用连铸机系统的设计和使用提供了重要的参考依据。     

煤层气排采螺杆泵定转子接触有限元分析

为了得到煤层气排采中影响螺杆泵寿命的因素,为进一步优化设计参数提供依据,利用有限元及实验方法对定转子接触状况进行了研究。通过建立螺杆泵定转子二维平面应变模型,以转子上圆心附近位置两点运动轨迹为对象,分别得到了不同转速及不同过盈量下的接触应力拟合方程及曲线,得到了在定子内腔不同接触位置处的剪应力及接触应力云图,并与实验分析结果进行比较。结果表明:定转子间过盈量越大,定转子接触磨损痕迹越深。剪应力分布的范围在直线中心处类似椭圆状,且椭圆长轴与直线约成45°夹角,过盈量越大,椭圆越大。剪应力最大的位置为点接触处,而该处粘着磨损较严重,接触应力最大位置为线接触处,与实验的形貌分析结果一致。     

乳化炸药生产使用螺杆泵数值分析

乳化炸药的生产属于高危险作业,很容易发生各类事故,其中由生产设备引起的占很大一部分一本文对生产中用来泵送乳化炸药的螺杆泵的安全性进行了研究,首先分析了螺杆泵的基本结构和工作原理,然后通过有限元软件对螺杆泵工作过程进行的数值模拟,得到泵壳内面受均匀和不均匀两种载荷作用下的结构的工作应力、位移数值结果,最后总结螺杆泵工作过程的危险因素。     

煤矿综采液压支架三维图形仿真及运动分析

按工程实际建立综采液压支架的三维实体模型,并装配成虚拟样机,应用ADAMS软件,通过计算机图形真实地显示了综采液压支架上升运动过程中各零部件及结构件的相互位置关系.通过计算机图形模拟综采液压支架运动,实现了综采液压支架工作过程中运动状态的仿真,得出了在动力油缸变化速度输入条件下,综采液压支架主要部件的质心速度、加速度的变化情况及计算结果.     

螺杆转子型线的逆向设计研究

针对螺杆式空气压缩机转子端面型线的复杂性及其设计所存在的问题,提出一种基于BP神经网络及逆向工程相结合的转子型线逆向设计方法。首先通过对转子的三维数字化测量、点云数据处理、转子曲面重构等技术,获取了转子的三维实体模型;然后通过对转子端面型线的研究,设计了适合于螺杆转子型线拟合的BP神经网络,最后将测试数据输入经过训练的BP神经网络中,测试了网络的拟合性能。结果表明:利用逆向工程技术可以有效地提取螺杆转子的端面型线,采用BP神经网络拟合转子端面型线可以获得比其他拟合方法更小的误差。研究结果可为压缩机螺杆转子型线的优化设计奠定基础。     

双热源作用下螺杆泵定子非稳态温度场数值模拟

为了进一步探讨螺杆泵在油气田开发中出现的高温破坏问题,基于汽车滑移理论,采用单向解耦法,以GLB500和DGLB500螺杆泵为例分析定子温度场分布规律及散热性能,研究不同过盈量、转速下的定子增温。结果表明:螺杆泵定子温度场沿长轴对称分布,最高温度点位于定子橡胶衬套厚壁中心处,考虑摩擦生热时,最高温度点沿短轴方向向定子中心偏移;等壁厚螺杆泵散热性能较好且比较均匀,常规螺杆泵长轴方向散热能力优于短轴方向;不考虑摩擦生热时,定子增温与转子转速正相关,随定转子过盈量的增加呈抛物线趋势增加;在双热源作用下,定子增温随过盈量和转速急剧增加,并且等壁厚螺杆泵表现更为敏感。     

地面驱动螺杆泵抽油杆柱弯曲的力学模型

用地面驱动螺杆泵采油时 ,井筒的弯曲或者抽油杆材质的不均匀性会导致抽油杆在井筒中的弯曲 ,从而改变抽油杆的受力状况。为了最大限度地减少因抽油杆受力的不确定性而对生产造成的危害 ,采用微元分析和分段迭代的方法 ,对抽油杆弯曲后的受力状况进行了研究。结果表明 ,除了正常作用在抽油杆上的扭矩和轴向力以外 ,抽油杆弯曲后还会受到由于弯曲变形引起的剪切应力、弯曲应力以及井筒与其接触的摩擦阻力和摩擦扭矩等。光杆扭矩和轴向力的计算方法应根据各种附加力的产生而发生改变。根据研究结果 ,建立了地面驱动螺杆泵抽油杆柱弯曲的力学模型 ,其计算结果与现场测试资料对比表明 ,该模型是比较准确的     

全金属单螺杆泵工作性能的仿真与实验研究

基于计算流体力学(CFD),选用三维瞬态湍流动网格模型,对双头全金属单螺杆泵进行流体仿真分析,编写CG宏函数实现动网格中流域动边界的行星运动,仿真研究不同黏度和转速对泵工作效率的影响,同时对该型全金属螺杆泵在不同黏度和转速下进行实验研究。结果表明:在稠油热采环境中,油液黏度较低(50 m Pa·s),提高转速可以有效改善容积效率和泵效;在稠油冷采环境中,油液黏度较高(50 m Pa·s),提高转速泵效先增大后减小,转速过大会引起定转子接触碰撞频率、油液对转子的正压力以及油液对转子的摩擦阻力的增大,使得泵效降低,容积效率维持在较高水平;该泵更适合于黏度较高液体的输送。     

金属塑性成形的三维刚塑性有限元模拟技术研究

本文对三维刚塑性有限元模拟理论及有关技术问题进行了系统的研究,针对模拟过程中的模具型腔曲面几何描述,动态接触边界处理等关键技术提出了有效的算法,开发了相应的三维模拟软件。并以球冲头压缩方坯和曲轴成形为例进行了模拟,计算结果表明所提出的算法和软件系统是可行的。     

单螺杆泵采油系统启动扭矩动力学模型研究

单螺杆泵采油系统启动扭矩模型是螺杆泵井提高系统效率、进行故障诊断的理论基础。对启动过程中单螺杆泵的运动特点和受力情况进行分析，建立了该系统启动扭矩动力学模型。运用经典碰撞理论并考虑杆管非完全弹性碰撞的影响，利用该模型可计算出整个抽油杆柱的运动学和动力学参数。模型在二连油田B18-42井的应用结果表明，启动过程中的扭矩曲线在稳定时的井筒扭矩曲线左右摆动；延长启动时间可降低启动扭矩峰值，有效地解决螺杆泵井瞬时启动抽油杆扭矩过大造成的断杆问题。     

旋喷泵集流管的设计方法及内部流场分析

通过对一种新型极低比转数旋喷泵的研究分析,采用连续方程、动量方程、交错网格和Simplec算法求解,对旋喷泵矩形叶轮在相对坐标系下和转子腔、集流管在绝对坐标系下的内部流动分别进行全三维数值模拟.通过分析研究旋喷泵内部流动规律得出转子腔及集流管内部流动的速度场、压力场的分布规律并比较3种模型的优劣,为旋喷泵设计和能量损失分析提供理论依据.研究结果可以用于旋喷泵的性能预测以及集流管的优化设计.     

非线性空间有限元在钢筋混凝土分析中的应用

用非线性空间有限元法分析钢筋砼存所在的问题，包括材料的本构关系、破坏准则及砼开裂、压碎前后的模拟．在这些工作的基础上编制了三维非线性有限元分析程序．作为算例，分析了钢筋砼构件受扭矩等力系作用时的内力和位移．计算表明，理论与实验结果吻合良好．     

PFI汽油机油气混合过程三维瞬态数值模拟

以KIVA程序作为三维瞬态模拟软件,对进气道喷油式汽油机(PFI汽油机)采用闭阀喷射模式在3 500 r/min全负荷工况以及800 r/min怠速工况下单个工作循环内的油气混合过程进行了计算研究.计算表明两工况有着相似的燃油蒸气浓度分布状况,并且点火前时刻两工况下缸内的混合气浓度分布都比较均匀,空燃比的变化范围不大.计算还表明,800 r/min怠速工况下的燃油蒸发状况明显劣于3 500 r/min全负荷工况,该工况下气道内不仅存在附壁油膜,而且部分油膜不能在本循环完全蒸发,致使点火时刻缸内的燃油蒸气浓度明显低于3 500 r/min工况下的燃油蒸气浓度.     

水泵内部的三维数值模拟

采用标准k-ε模型和SIMPLE算法，对一台单级轴流水泵动叶轮的流场进行了数值模拟，根据计算结果对该水泵的性能进行了分析，从而表明，利用CFD进行流体机械设计可以大大减少实验成本，缩短实验周期，对于从事流体机械设计的工程技术人员有一定的参考价值。     

大体积混凝土结构的损伤仿真有限元方程

温度、自重、荷载和基础约束等因素都将导致混凝土材料产生损伤,即材料性能劣化,因而混凝土结构是一个随时间变化的损伤场。因此,对大体积混凝土结构的损伤仿真分析非常必要,该文推导了混凝土结构三维损伤有限元方程,为混凝土结构的三维损伤仿真有限元计算奠定了基础,计算结果更加符合实际。