迷宫密封转子系统非线性动力稳定性的研究

研究迷宫密封对转子系统动力稳定性的影响，迷宫密封的气动力采用Muszynska非线性力模型，计算了单盘Jeffcott转子非线性动力学特性。对Jacobi矩阵的分析表明，在密封力的影响下，转子达到一定转速后开始失稳，发生Hopf分岔，进入周期涡动状态，涡动幅度随转速的提高而增大，提高到一定程度，密封和转子发生碰摩，采用Runge-Kutta法数值模拟了转子的轴心轨迹。最后分析了迷宫密封的物理和结构参数对系统运动特性的影响。     

迷宫密封双控制体模型的改进及应用

由双控制体模型的三个控制方程入手,将其无量纲化,并分解为零阶和一阶无量纲方程.由零阶方程求得定常流场,继而求解一阶方程得到密封的动特性参数,其中一阶方程以简洁的矩阵形式表达,操作更为简便.本文双控制体模型是较为成熟且得到认可的分析方法,双控制体改进模型具有更为清晰的模型及更为简洁的算法.最后与传统模型计算结果比较,验证了本文算法的准确性.随后分析了几种密封参数对其动力特性的影响,揭示某些规律并给出一些建议.     

锯齿型径向迷宫密封的数值研究

数值研究了锯齿型径向迷宫密封的密封性能,对密封的内部流场进行了有限元模拟,展示了节流间隙中有效能流宽度及泄漏介质通流速度随齿插入长度变化的规律,得到了不同齿插入长度时的密封性能,发现密封性以并不是随着齿插八长度的增加而单调增加,而是存在一个最佳的齿插入长度。最佳齿插入长度时,尽管此时的节流间隙较宽,但由于间隙是流动的强烈偏转,使实际的有效通流面积减小,泄漏介质在节波间隙中因而可以获得较大的速度,所     

精细积分法在迷宫密封转子系统非线性动力学特性计算中的应用

基于Muszynska密封力模型,建立了迷宫密封转子系统的非线性动力学模型,将精细积分法推广应用于非线性情况,计算了迷宫密封不平衡转子系统的动力学特性,依据Floquet理论讨论其分岔特性。研究表明：在2^N类算法计算指数矩阵基础上提出的精细积分法和传统的数值计算方法相比,其精度高,在分析中通过取不同步长计算对比,表明该方法在某些情况下可以采取较大时间步长,有效提高了计算速度。     

氦透平膨胀机充气式迷宫密封性能的仿真研究

探究充气式迷宫密封的密封气进气压力与泄漏量的关系,通过数值模拟对氦透平膨胀机的密封结构进行仿真计算,研究在250～700 kPa范围内密封气进气压力变化对密封泄漏量的影响。结果表明：在不接通密封气时,密封泄漏量与压比呈现出线性关系;受密封气对密封气进气口稳压槽内射流抑制作用的影响,泄漏量与密封气进气压力呈现负相关关系;受转子旋转对流体做功的影响,泄漏量为零时的密封气压力高于进口压力。     

阳离子改性云母/丙烯酸复合涂层的制备及对油墨迁移的阻隔性能

针对软质PVC膜材在储运和使用过程中易发生的油墨迁移问题,探究了不同种类树脂涂层对油墨迁移的阻隔效果。在此基础上优选丙烯酸树脂为基质树脂,阳离子改性云母为填料,制备了一种适用于软质PVC膜材的油墨迁移阻隔涂层材料。利用红外光谱和扫描电镜对产物的基团结构和微观形貌进行了表征,对油墨迁移的阻隔机理进行了探讨。研究结果显示,玻璃化转变温度的升高有利于提升改性云母/丙烯酸复合涂层的阻隔效果。经过阳离子改性的云母片材富含羟基、胺基等极性基团,可在丙烯酸树脂中实现均匀分布和均一取向,通过迷宫效应实现良好的阻隔性能。在实际应用中,复合涂层可实现对油墨迁移的完全阻隔,且不会对PVC膜的力学性能产生不利影响。     

抗干涉齿轮集机构最优归一化编码的理论与方法

抗干涉齿轮集(CMG, Counter-Meshing Gears)机构是一种可用于确保要害系统安全性的机械组合锁的密码鉴别机构。对于N个A和N个B任意组合的二元解锁符号序列,如何用最小、固定的齿轮层数C和齿轮分度数D实现相应CMG机构密码鉴别齿牙的二元装定编码,是具有重要实用背景的CMG机构最优归一化编码问题。借助此前报道的CMG机构分类方法、二维迷宫映射图、关键陷阱格点(CTG, Critical Route Grid)的三色循环着色编码方法等工具,系统论述了CMG机构最优归一化编码的理论与方法。给出了两种可选的编码方法,及每种方法最小编码空间需求(用CD表征)和编码算法。根据编码空间和解锁符号序列的字长,定义了表征CMG机构编码效率的优值。利用这个物理概念清晰的优值比较两种可选的最优归一化编码方法,得到编码空间为C=3,D=N+2的第一类CMG机构是首选方法的结论。对于第一类CMG机构,最优归一化编码与先前报道的最少齿轮层数的优化编码并无不同,两者都需要最小C=3,D=N+2的编码空间,且CTG三色循环着色编码方法同样适用。应用CTG三色循环着色编码方法会在校验二维迷宫映射图中留下一个显著的指纹特征,全部CTG会被循环有规律地分配到仅三个颜色集上,也即设定的用于误码锁定的A-B复合齿轮之间的干涉将交替发生在仅三层密码齿轮上。     

迷宫游戏助力元素观建构的二氧化硫复习教学

学科观念对学生的学习和发展起着重要而持久的迁移作用。元素观是化学学科的核心观念,元素观的建构有助于学生对物质世界形成有序的认识,并为其他化学观念的形成提供基本框架。高三复习阶段,以元素化合物知识和概念原理知识为依托,借助迷宫游戏进行思维活动,促使学生不断反思、概括、提炼学科事实性知识,将客观存在的、知识形态的元素观念逐步转化为学生脑海中的元素观。     

基于Bulk-Flow模型的迷宫密封泄漏模型适用性研究

本文基于单控制体等熵过程Bulk-Flow模型发展了直通式迷宫密封泄漏特性快速预测方法,并开发了相应的计算程序。通过与不同几何参数和运行工况条件下的实验结果对比,对72种泄漏模型开展了泄漏特性预测适用性研究,结果表明:采用Neumann泄漏方程、Chaplygin流量系数、Hodkinson-Modified(压比低于4.5)或Hodkinson(压比高于4.5)动能输运系数、Swamee Jain切应力系数的泄漏模型具有最佳预测精度,对泄漏量的平均预测误差约为5%。论文工作为Bulk-Flow模型在迷宫密封设计和泄漏特性分析中的应用提供理论参考。     

三维迷宫的设计与建模

三维迷宫在难度和趣味性上达到了一个更高的水平.通过改进二维迷宫的生成算法,提出了循环迷宫的概念和迷宫复杂度公式.进而,提出一种基于四边形网格曲面的三维迷宫设计算法.该算法分3个步骤:首先,将给定的三维曲面四边形网格化;再确定迷宫的起点和终点,采用基于生成树的二维迷宫生成算法,在网格表面生成迷宫路径;最后,将迷宫实体化为三维结构,并与原始三维模型做布尔运算,得到三维迷宫.通过3D打印机制造出个性化的三维迷宫玩具,大大增强了迷宫的趣味性,改善了用户体验.