陆俊杰
- 作品数：15 被引量：72H指数：5
- 供职机构：兰州理工大学石油化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程机械工程一般工业技术理学更多>>
- 泵用串联式干气密封的优化设计及其性能校核被引量：3
- 2014年
- 通过多目标优化理论构建了螺旋槽气膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用该目标函数,通过Maple软件,对泵用串联式干气密封进行近似求解,获得螺旋槽的最佳槽形参数,获得气膜厚度2.14μm.应用Solidworks软件建立螺旋槽和气膜模型,并利用Gambit软件对模型划分网格.运用Fluent软件,在给定的工作条件下,对螺旋槽内部微间隙三维气体流场进行数值模拟,得到了速度分布、压力分布和泄漏量等数据,经计算得到最终的气膜厚度2μm,与优化气膜厚度的误差仅为6.5%.从而证明可以利用该方法对此类干气密封装置进行优化设计及性能校核.
- 陆俊杰丁雪兴张伟政翟霄
- 关键词：干气密封优化设计数值模拟
- 柱面螺旋槽干气密封微尺度流场数值模拟被引量：2
- 2019年
- 针对极端工况下的流体机械动密封问题,提出了新型的柱面螺旋槽干气密封.基于柱面微间隙气膜的结构特性,首先用Solidworks建模软件和Workbench的DM模块联合建立了柱面螺旋槽微尺度气膜模型,其次用专业网格划分软件ICEM CFD独有的block映射技术划分高质量的计算域网格,最后通过CFD流场仿真软件Fluent对微间隙的三维流场进行数值模拟计算,并通过改变工况操作参数,得到相应的泄漏量和浮升力.计算结果表明:在偏心率为0.5时,随着转子的转动,气膜压力升高0.218 MPa,气膜最薄区域的槽根部为压力最大值;流速在气膜最厚区域出现最大值,整体流速与压力呈现反比例分布;对比分析无偏心结构气膜模型,发现没有压力升高现象;浮升力和泄漏量都随转速和压差的增大而增大,对比发现压差对浮升力和泄漏量的影响更大.
- 丁雪兴苗春昊张伟政陆俊杰
- 关键词：干气密封三维数值模拟
- 螺旋槽干气密封润滑气膜摩擦系数的规律探寻被引量：3
- 2019年
- 高参数工况下的气膜摩擦力对干气密封性能的影响不可忽视。基于密封系统和动静环的结构特点,建立了润滑气膜计算域模型,使用ICEM划分网格,采用Fluent软件数值模拟获得气膜压力分布和速度分布,最后通过牛顿内摩擦定律计算得到润滑气膜摩擦系数。结果表明,槽型参数不变,润滑气膜摩擦系数随转速的增大而增大,随介质压力及平均气膜厚度的增大而减小;工况参数不变,气膜摩擦系数随根径的增大而增大,随槽数及槽深的增大而减小,且在75°～76°螺旋角范围内较为稳定。
- 丁雪兴徐洁张伟政陆俊杰
- 关键词：螺旋槽干气密封润滑数值模拟
- 干气密封高转速试验台转子固有频率的计算及分析被引量：4
- 2017年
- 为了避免所设计的干气密封高转速试验台转子在高转速运行过程中发生共振现象,应用传递矩阵法计算其固有频率,得到该转子系统在干气密封动静环质量为33.78 kg时,其固有频率为14 044.586 r/min。并用有限元方法分析该转子系统在其固有频率附近运行时的模态,得到四阶模态下的振型图。对比分析两种方法所求解的结果可知,虽然传递矩阵法和有限元方法简化的模型不相同,但结果都表明该转子系统所设计的转速能够满足要求,说明干气密封高转速试验台转子设计的合理性。
- 丁雪兴吴媛媛张伟政翟霄陆俊杰
- 关键词：干气密封高转速固有频率传递矩阵有限元
- 新型浮动式柱面微槽气膜密封的动力润滑特性研究
- 旋转机械设备是石油化工行业的“心脏”设备，而旋转机械的轴端密封装置是“心脏”设备中的核心部件。随着旋转机械设备逐渐向高转速、高温等极端工况条件发展;另一方面，对石化行业使用的非接触式密封提出了零溢出等苛刻要求。然而目前国...
- 陆俊杰
- 关键词：动力润滑静态特性动态特性滑移效应
- 热耗散变形下干气密封角向摆动稳定性的研究
- 2018年
- 干气密封系统角向摆动对密封端面造成磨损和影响密封的稳定性,通过数值求解和试验测试来探究密封角向摆动的稳定性规律。基于非线性振动理论,建立了气膜-密封环系统角向摆动模型,同时考虑热耗散变形对气膜厚度和刚度的影响。将气膜刚度和阻尼表示为含有摆角的多项式变量代入振动方程并设置无外激励,利用Floquet指数对非线性振动微分方程进行求解。在热耗散变形下的螺旋角为75°48'32″和无热耗散变形下的螺旋角为75°42'55″时,密封将会发生Hopf分岔,表明考虑热耗散变形下系统稳定运行时的螺旋角范围更大,热耗散变形对螺旋角和分岔点位置有一定影响。选取75°50'和75°两种螺旋角测试热耗散变形下角向摆动对密封端面和泄漏量的影响,发现考虑热耗散变形下螺旋角75°50'的干气密封端面擦痕严重,泄漏量不断增加,无法稳定,相比较螺旋角75°的泄漏量更大,说明热耗散变形对干气密封角向摆动有一定的影响,为干气密封的动态优化设计提供了理论指导。
- 张伟政席喜林李水平陆俊杰丁雪兴
- 关键词：干气密封螺旋角稳定性测试分析
- 热耗散变形下干气密封系统轴向振动稳定性分析被引量：13
- 2016年
- 基于非线性振动理论,建立了气膜-密封环系统轴向振动模型,同时考虑了热耗散有热弹变形对气膜厚度和刚度的影响。在特定的工况下,求解并拟合了非线性气膜的轴向刚度和阻尼,获得了一个非线性受迫振动微分方程。在无外激励情况下,通过求解Floquet指数,讨论了系统分岔的问题,分析了螺旋角对系统稳定性的影响,得到了干气密封系统稳定运行的螺旋角范围,并求得螺旋角为75°54′36″时系统发生Hopf分岔。将数据结果与无热耗散有热弹变形、无变形下的数据进行比较。研究结果表明:考虑热耗散有热弹变形下的系统稳定的螺旋角范围比无热耗散有热弹变形和无变形的螺旋角范围更大。热耗散热弹变形下发生Hopf分岔的分叉点位置相比无热耗散有热弹变形和无变形的分岔点更加突出。这与先前利用龙格-库塔法研究的结果一致,从而验证该方法的正确性。其结果说明,热耗散有热弹变形对干气密封系统的稳定运行有一定的干扰,对工程实际具有一定应用价值。
- 丁雪兴陆俊杰刘勇张英杰
- 关键词：干气密封热耗散分岔稳定性
- 高速高压螺旋槽干气密封端面温度的测试分析被引量：5
- 2015年
- 由于高工况和端面间隙3~5μm,因而对端面温度的测试技术是个难点,更是研究端面微尺度热流体力学的关键点。采用Lab VIEW对端面温度编写测试程序,选定符合要求的传感器等设备,确定相应的测试技术,采取抑制干扰的措施,对端面温度进行测试,研究不同工况和启停阶段下端面温度的分布和其原因。试验结果表明：不同压力和转速下,端面的温度分布：根径大于内径大于外径,最高温度发生在根径处,为90.90℃,说明非接触状态下,以根部大压降引起的热耗散所产生的温升为主。启停阶段外径温度最高,说明接触状态下,以固体壁面间摩擦产热为主。这与先前利用热耗散变形得到的理论结果相吻合,验证了根径区域为温度最高点。试验结果为今后考虑热耗散下的槽形优化提供了依据。
- 陆俊杰丁雪兴张伟政严如奇张英杰
- 关键词：干气密封微尺度端面温度LABVIEW软件
- 一种干气密封装置
- 本发明属于机械密封的技术领域。为了解决目前干气密封应用于高温、大振幅振动设备时补偿环的辅助密封O型圈容易因高温发生变形、补偿环与主动环容易发生碰磨的问题，本发明提出一种干气密封装置，包括密封支座、压紧弹簧、浮动环、转动轴...
- 丁雪兴张伟政俞树荣冯建国陆俊杰翟霄陈金林
- 文献传递
- 柱面螺旋槽气膜密封微尺度流动场稳态特性分析被引量：18
- 2018年
- 针对燃气轮机转子振动较大的特点,提出一种新型柱面螺旋槽气膜密封。利用考虑滑移边界条件下的微尺度效应稳态柱面雷诺方程,求解柱面气膜的压力的近似解析解,获得柱面螺旋槽气膜量纲1浮升力、泄漏量以及摩擦转矩,并讨论了工况参数和螺旋槽结构参数对稳态性能的影响。综合考虑参数对稳态特性的影响,提出优化结构参数。结果表明:密封压差对稳态特性的影响要远大于偏心率。在不同的偏心率下,螺旋槽槽数对浮升力的影响不明显,随着槽数的增加,摩擦转矩升高,泄漏量降低并在槽数n=12左右趋于稳定;随着槽深的增大,浮升力呈下降趋势,摩擦转矩和泄漏量相应增大;随着密封宽度增大,浮升力呈上升趋势,但偏心率不同,上升幅度不同;泄漏量在密封宽度L=0.035 m处基本稳定。螺旋角的增大导致了浮升力的下降,摩擦转矩和泄漏量呈上升趋势。在密封压差的作用下,摩擦转矩随着4种结构参数的增大而上升。槽数增大导致浮升力下降,与槽深的影响刚好相反。随着密封宽度的增加浮升力先降低后升高,与螺旋角的影响刚好相反。槽数和密封宽度的增加导致泄漏量快速下降至稳定值。提出优化的结构参数如下:槽数n=12~18,密封宽度L=0.03~0.045 m,螺旋角α=40°~50°。
- 丁雪兴贺振泓张伟政陆俊杰苗春昊
- 关键词：微尺度结构参数稳态特性
