高進(jìn)口預(yù)旋條件下迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究

現(xiàn)代透平機(jī)械通常在軸端、平衡活塞等位置安裝旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封,通過限制工質(zhì)流體從高壓端泄漏到低壓端,減少泄漏損失提升機(jī)組效率

。如Chupp等通過對(duì)某壓氣機(jī)密封部件的升級(jí)改造,使得機(jī)組輸出功率增加了0.3%～1%

。

南京江北新區(qū)滁河左岸（六合新城段）環(huán)境綜合整治景觀工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍北起新篁河口、南抵雍六高速（雍庭園大道），長(zhǎng)約2.2km的濱水綠帶，總設(shè)計(jì)面積約18hm2。

旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封能夠有效提升透平機(jī)械運(yùn)行效率,但也可能誘發(fā)氣流激振問題,影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性。旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封通常工作在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速環(huán)境下,在轉(zhuǎn)子發(fā)生微小振動(dòng)時(shí),密封處會(huì)產(chǎn)生較大的氣流激振力。密封氣流激振力對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性影響顯著,甚至可能誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn)

。因此,針對(duì)目前透平機(jī)械日益增長(zhǎng)的運(yùn)行效率以及安全穩(wěn)定性需求,開展先進(jìn)的動(dòng)密封技術(shù)研究十分必要。

典型的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封包括迷宮密封、孔型密封、袋型密封等。其中迷宮密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、安裝方便,是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu),也是本文實(shí)驗(yàn)研究的密封形式

。

針對(duì)迷宮密封,國內(nèi)外已開展大量實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究,且主要關(guān)注其泄漏與轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性

。Gamal等采用實(shí)驗(yàn)研究方法,研究了密封齒形、齒厚等幾何參數(shù)對(duì)迷宮密封泄漏特性的影響

。研究結(jié)果表明:增大迷宮齒厚能夠略微降低泄漏量;斜齒密封相較于垂直齒密封泄漏量更低。在此基礎(chǔ)上,Zhang等進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究了密封間隙、密封齒傾斜角度等參數(shù)對(duì)高低齒迷宮密封泄漏特性的影響

。研究結(jié)果表明密封間隙、齒數(shù)以及齒傾斜角是影響其泄漏特性的關(guān)鍵因素,并給出了各幾何參數(shù)對(duì)密封泄漏量的影響規(guī)律。

迷宮密封氣流激振問題是引起透平機(jī)械不能穩(wěn)定、滿負(fù)荷運(yùn)行的一個(gè)重要因素

。因此,大量學(xué)者針對(duì)迷宮密封開展了轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究,試圖明確氣流激振失穩(wěn)機(jī)制。Alford研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與密封流道內(nèi)當(dāng)?shù)芈曀傧嗟葧r(shí),會(huì)發(fā)生自激振動(dòng)現(xiàn)象,可能導(dǎo)致阻尼較小的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)

。Benckert和Wachter采用腔室動(dòng)態(tài)壓力響應(yīng)法,實(shí)驗(yàn)研究了運(yùn)行工況參數(shù)以及幾何結(jié)構(gòu)對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響,研究發(fā)現(xiàn)密封內(nèi)流體周向旋流是影響其轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的重要因素

。由于轉(zhuǎn)子表面的粘性摩擦力作用以及進(jìn)口預(yù)旋影響,動(dòng)密封間隙以及腔室內(nèi)通常存在強(qiáng)烈的周向旋流。強(qiáng)烈的周向旋流會(huì)產(chǎn)生大的交叉剛度,不利于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定。迷宮密封由于密封齒為周向環(huán)形結(jié)構(gòu),對(duì)周向旋流抑制作用有限,因此,在高轉(zhuǎn)速以及高進(jìn)口預(yù)旋工況下更易發(fā)生轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)。Childs等實(shí)驗(yàn)測(cè)試了一個(gè)收斂型迷宮密封的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在進(jìn)口有預(yù)旋條件下,該密封發(fā)生了失穩(wěn)問題

?？傮w來說,迷宮密封由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn),仍是目前應(yīng)用最廣泛的密封形式,但其在高轉(zhuǎn)速以及高進(jìn)口預(yù)旋工況下(如離心壓氣機(jī)/向心透平凸肩密封、軸流透平葉頂密封等進(jìn)口預(yù)旋比可達(dá)1.0以上

)易發(fā)生轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)。因此,針對(duì)迷宮密封,需要進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究,明確其氣流激振失穩(wěn)機(jī)制,為其工業(yè)應(yīng)用以及研發(fā)設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

乳腺肉瘤是發(fā)生于乳腺間葉組織的惡性腫瘤，按其組織來源分為間葉組織類，主要包括乳腺脂肪肉瘤，血管肉瘤及纖維組織肉瘤等；混合組織類，主要為乳腺葉狀囊肉瘤和癌肉瘤。

總體上看,國外針對(duì)動(dòng)密封的研發(fā)受到國家相關(guān)部門的高度重視和資助,充分利用企業(yè)先進(jìn)的制造技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合高校深厚的理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,搭建了一系列動(dòng)密封泄漏、振動(dòng)、傳熱和磨損實(shí)驗(yàn)臺(tái)

,積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫,并已形成系列有效的動(dòng)密封分析方法、選型和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,能夠保證現(xiàn)代葉輪機(jī)械在全工況運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)要求。相比國外完善的動(dòng)密封研發(fā)體系,國內(nèi)對(duì)動(dòng)密封的研究缺少總體規(guī)劃和長(zhǎng)期投入,相關(guān)研究分散、未形成完善體系;亟待加強(qiáng)相關(guān)高水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)和先進(jìn)測(cè)試技術(shù)的開發(fā),開展一系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,獲得相關(guān)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合數(shù)值仿真方法,形成可靠的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,應(yīng)用于我國透平機(jī)械動(dòng)密封系統(tǒng)的研發(fā)中。

圖5給出了本文實(shí)驗(yàn)測(cè)量的迷宮密封幾何結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)迷宮密封為直齒型迷宮密封,密封長(zhǎng)度為102.8 mm,直徑為170 mm,長(zhǎng)徑比為0.6。實(shí)驗(yàn)密封安裝有預(yù)旋環(huán),用以產(chǎn)生預(yù)旋速度。預(yù)選環(huán)結(jié)構(gòu)如圖6所示,布置有沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向傾斜的預(yù)旋孔,預(yù)旋孔傾斜角度為60°。預(yù)旋環(huán)安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)氣管與密封進(jìn)口之間,如圖2所示。實(shí)驗(yàn)過程,進(jìn)氣經(jīng)預(yù)旋環(huán)產(chǎn)生周向速度,然后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)密封段。

1 動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)

圖1給出了西安交通大學(xué)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)詳細(xì)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),可快速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,最高轉(zhuǎn)速可達(dá)15 000 r/min。實(shí)驗(yàn)靜子件通過支撐桿與兩側(cè)軸承座連接,懸套在轉(zhuǎn)子外部,密封間隙為0.3 mm。激振器通過激振桿剛性連接在靜子件上,由激振控制儀控制,用以對(duì)靜子件施加激勵(lì)信號(hào)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí),激振控制儀發(fā)出力諧波激勵(lì)信號(hào),激振器接收到力諧波激勵(lì)信號(hào),通過激振桿激振密封靜子件。激振桿上安裝有力傳感器,用以監(jiān)測(cè)密封靜子件實(shí)際受力,并且同步反饋到激振控制儀中,激振控制儀根據(jù)反饋信號(hào),調(diào)整輸出激勵(lì)信號(hào),最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的目標(biāo)力諧波激勵(lì)信號(hào)。激勵(lì)信號(hào)頻率范圍是0～500 Hz,振幅范圍是0～1 000 N,可為單頻信號(hào)或多頻疊加信號(hào)。

囚徒困境是博弈論中的非合作博弈著名案例。該案例的主要內(nèi)容是兩名犯罪嫌疑人被捕住后，分別被警察關(guān)在不同的屋子里單獨(dú)審訊，當(dāng)警方給出特定的支付后，最終兩個(gè)囚犯均會(huì)選擇自己的最優(yōu)策略“坦白”，此時(shí)博弈達(dá)到納什均衡。這個(gè)博弈案例常被用來說明寡頭廠商合作的不穩(wěn)定性。當(dāng)然，囚徒困境是靜態(tài)博弈，兩個(gè)囚徒的決策只有一個(gè)回合，如果是動(dòng)態(tài)博弈，該案例結(jié)論就會(huì)發(fā)生變化。

實(shí)驗(yàn)測(cè)量段內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。靜子件軸向中間位置均勻布置有4個(gè)進(jìn)氣口,保證進(jìn)氣周向均勻。進(jìn)氣經(jīng)預(yù)旋環(huán)流入預(yù)旋腔,產(chǎn)生較大的周向速度,并受壓差驅(qū)動(dòng)向兩側(cè)測(cè)量密封段流動(dòng),密封出口為大氣環(huán)境。預(yù)旋腔中布置有畢托管以及溫度傳感器,用以測(cè)量密封進(jìn)口總靜壓力、旋流速度以及進(jìn)氣溫度。

針對(duì)部分高校多校區(qū)辦學(xué)的現(xiàn)狀，應(yīng)逐步建設(shè)具有跨校區(qū)信息資源共享和綜合管理功能的財(cái)務(wù)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各校區(qū)財(cái)務(wù)信息系統(tǒng)既能相對(duì)獨(dú)立又能協(xié)同運(yùn)行，做到財(cái)務(wù)事務(wù)網(wǎng)絡(luò)分布的并發(fā)處理和集中管理相統(tǒng)一，并借助統(tǒng)一的財(cái)務(wù)信息服務(wù)門戶滿足高校靈活的多校區(qū)管理模式。

除激振器外,靜子件外部還布置有加速度傳感器、位移傳感器等測(cè)量?jī)x器。圖3給出了實(shí)驗(yàn)臺(tái)密封靜子件上激振器以及各測(cè)量?jī)x器安裝位置。兩個(gè)激振器互相垂直布置,與水平方向夾角為45°(定義為

、

方向),通過激振桿剛性連接到密封靜子件上,施加激勵(lì)信號(hào)。激振桿上安裝有力傳感器,用以測(cè)量靜子件所受

、

方向上的激振力。在靜子件上布置有4個(gè)電渦流位移傳感器,其中兩個(gè)布置在

方向上,且分別位于靜子件軸向兩端,均測(cè)量靜子件

方向的渦動(dòng)位移,通過比較兩個(gè)

方向位移傳感器的信號(hào)是否一致,可檢測(cè)靜子件是否在

方向上發(fā)生扭振。另外兩個(gè)電渦流傳感器布置在

方向上,且分別位于靜子件軸向兩端,均測(cè)量靜子件

方向的渦動(dòng)位移,通過比較兩個(gè)

方向位移傳感器的信號(hào)是否一致,可檢測(cè)靜子件是否在

方向上發(fā)生扭振。加速度傳感器共有兩個(gè),布置在靜子件軸向中間位置,且分別為位于

、

方向上,分別測(cè)量靜子件在

、

方向上的加速度。

動(dòng)密封性能研究方法主要包括Bulk Flow理論研究方法、CFD數(shù)值研究方法以及實(shí)驗(yàn)研究方法。Bulk Flow理論研究方法具有計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn),但其計(jì)算精度欠佳,因此難以應(yīng)用于動(dòng)密封精細(xì)化設(shè)計(jì)與性能分析

。CFD數(shù)值研究方法

能夠提供精細(xì)化的內(nèi)部流場(chǎng)、壓力場(chǎng)等信息,且計(jì)算精度以及計(jì)算效率隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐步提升但仍然需要更多的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果為其提供可靠性支撐。因此,實(shí)驗(yàn)研究仍然是目前動(dòng)密封性能研究最可靠的方法。

圖11給出了不同壓比下,實(shí)驗(yàn)迷宮密封泄漏量隨轉(zhuǎn)速變化曲線。如圖所示,壓比在3.0～5.0范圍內(nèi),轉(zhuǎn)速由50 r/min增加到6 000 r/min,泄漏量基本保持不變,變化幅度小于3%。

密封系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的影響常用密封的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)來衡量。實(shí)驗(yàn)過程中,利用靜子件上布置的測(cè)量?jī)x器可監(jiān)測(cè)得到力信號(hào)、位移信號(hào)以及加速度信號(hào),處理可獲得頻率相關(guān)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。本文處理分析了直接剛度

、交叉剛度

、直接阻尼

以及有效阻尼

,用以評(píng)估迷宮密封轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性。其中有效阻尼由式(1)計(jì)算得到,式中

為角頻率。具體的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)提取方法參考文獻(xiàn)

。實(shí)驗(yàn)臺(tái)所用的測(cè)量?jī)x器的測(cè)量范圍以及精度如表1所示。

=

-

(1)

2 迷宮密封實(shí)驗(yàn)件

針對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究問題,本文利用西安交通大學(xué)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)

,實(shí)驗(yàn)研究了高進(jìn)口預(yù)旋條件下(預(yù)旋比

>0.8),壓比(進(jìn)口總壓/出口靜壓)以及轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響,實(shí)驗(yàn)測(cè)量了2種壓比(

=3.0,4.0)、3種轉(zhuǎn)速(

=3 000,6 000,12 000 r/min)下迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù),分析了高進(jìn)口預(yù)旋條件下,壓比、轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)的影響規(guī)律,旨在為迷宮密封研發(fā)設(shè)計(jì)以及工業(yè)應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

預(yù)旋環(huán)依靠沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向傾斜的預(yù)旋孔,使進(jìn)氣產(chǎn)生預(yù)旋速度。在不同壓力以及轉(zhuǎn)速下,預(yù)旋環(huán)產(chǎn)生的預(yù)旋速度不同。圖7給出了相同轉(zhuǎn)速下,預(yù)旋速度隨密封進(jìn)出口壓比的變化曲線。如圖7所示,隨壓比增加,密封進(jìn)口預(yù)旋急劇增加。轉(zhuǎn)速為12 000 r/min時(shí),壓比在3.0～4.0范圍內(nèi),預(yù)旋速度約為86 m/s～96 m/s,預(yù)旋比為0.8～0.9。圖8給出了相同壓比下,預(yù)旋速度以及預(yù)旋比隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化曲線。如圖8所示,隨轉(zhuǎn)速增加,密封進(jìn)口預(yù)旋速度略微增加。壓比為4.0時(shí),轉(zhuǎn)速在3 000～12 000 r/min范圍內(nèi),預(yù)旋速度約為86.2 m/s～96 m/s,預(yù)旋比為0.9～3.23。

基于動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)研究了高進(jìn)口預(yù)旋條件下,壓比以及轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了轉(zhuǎn)速固定時(shí)(

=12 000 r/min),不同壓比下(

=3.0,4.0)迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù),以及壓比固定時(shí)(

=4.0),不同轉(zhuǎn)速下(

=3 000～12 000 r/min)的迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。其中,各工況的進(jìn)口預(yù)旋速度如圖7、圖8和表2所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

如表2所示,對(duì)于變壓比實(shí)驗(yàn)工況,轉(zhuǎn)速恒定為12 000 r/min,不同壓比下密封進(jìn)口預(yù)旋速度不同。隨壓比增加,密封進(jìn)口預(yù)旋速度顯著增加,壓比在3.0～4.0范圍內(nèi),預(yù)旋速度為86～96 m/s,預(yù)旋比為0.8～0.9。

3.1 壓比對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響

以往文獻(xiàn)表明

,進(jìn)口預(yù)旋是影響迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的關(guān)鍵因素之一。此外,透平機(jī)械工作時(shí),通常會(huì)根據(jù)實(shí)際載荷需求變工況運(yùn)行,此時(shí)動(dòng)密封進(jìn)出口壓比以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生顯著變化,離心壓氣機(jī)/向心透平凸肩密封、軸流透平葉頂密封等動(dòng)密封進(jìn)口預(yù)旋比可達(dá)1.0以上

。為保證機(jī)組全工況安全穩(wěn)定運(yùn)行,研究高進(jìn)口預(yù)旋下,壓比以及轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響是十分必要的。因此本文實(shí)驗(yàn)測(cè)量了轉(zhuǎn)速為12 000 r/min、進(jìn)口預(yù)旋比

>0.8時(shí),2種壓比(

=3.0,4.0)、3種轉(zhuǎn)速(

=3 000,6 000,12 000 r/min)下迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。表2給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工況。

圖9給出了高進(jìn)口預(yù)旋下,實(shí)驗(yàn)迷宮密封泄漏量隨壓比變化曲線。如圖9所示,轉(zhuǎn)速不變時(shí),隨壓比增加,實(shí)驗(yàn)迷宮密封泄漏量近似線性增加。壓比由2.0增加到5.0時(shí),泄漏量增加約242%。

圖10給出了不同壓比下實(shí)驗(yàn)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)隨頻率變化曲線,實(shí)驗(yàn)工況如表2所示。如圖10所示,實(shí)驗(yàn)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)均具有顯著的頻率相關(guān)性,尤其是直接剛度與有效阻尼系數(shù)。在低頻時(shí),迷宮密封有效阻尼為幅值較大的負(fù)值,隨頻率增加,有效阻尼急劇增加然后在高頻區(qū)域趨于恒定。目前,國內(nèi)學(xué)者開展的動(dòng)密封實(shí)驗(yàn)研究主要關(guān)注迷宮密封的頻率無關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)的測(cè)量以及迷宮密封軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性評(píng)估方面。本文的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,證明了頻率相關(guān)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性研究的必要性。

以往文獻(xiàn)中,Ertas實(shí)驗(yàn)研究了進(jìn)口無預(yù)旋以及低預(yù)旋(

=0,0.45)條件下,迷宮密封的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性

。結(jié)果表明,無進(jìn)口預(yù)旋條件下,迷宮密封的交叉剛度較小,且有效阻尼始終為正值,表明無進(jìn)口預(yù)旋時(shí)迷宮密封使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)更加穩(wěn)定。較低預(yù)旋條件下(

=0.45),迷宮密封交叉剛度幅值增加,有效阻尼在低頻時(shí)為負(fù)值,并隨著頻率增加而急劇增加,最終在高頻區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?。?duì)比Erats以及本文實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在不同預(yù)旋條件下,迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性存在顯著不同。如圖1所示,高進(jìn)口預(yù)旋條件下(

>0.8),實(shí)驗(yàn)測(cè)量的迷宮密封交叉剛度為較大的正值,且有效阻尼始終為負(fù)值。這表明此時(shí)迷宮密封已不利于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定,可能會(huì)誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn),特別是對(duì)阻尼較小的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

陶瓷藝術(shù)與家裝的結(jié)合發(fā)展與中國傳統(tǒng)文化息息相關(guān)，如何在陶板上與傳統(tǒng)文化中提取精華，汲取養(yǎng)料，如何在傳統(tǒng)和創(chuàng)新中尋找到平衡點(diǎn)，不放棄任何新的發(fā)展途徑正是我們這一代乃至幾代陶瓷藝術(shù)工作者共同追求的目標(biāo)，通過我們共同的努力，對(duì)陶瓷美的討論與探索，給陶瓷藝術(shù)裝飾語言賦予新的審美理念新的表達(dá)方式。相信陶瓷藝術(shù)可以通過不同的材料不同的表達(dá)方式創(chuàng)造出更加輝煌的道路方向。

這時(shí)，另外兩個(gè)當(dāng)班的周燕和李洪也來上班了。這兩人是與劉莉一個(gè)組的，他們資格也比劉莉老得多，所以常常遲到也是正常的。周燕說：“有了小劉我們輕松了不少啊?！迸趾鹾醯睦詈橐补χf：“那是，小劉這丫頭就是勤快，今年我們一定報(bào)她為站內(nèi)的業(yè)務(wù)標(biāo)兵。”

圖10(a)給出了高進(jìn)口預(yù)旋條件下,不同壓比時(shí)迷宮密封直接剛度、交叉剛度隨頻率變化曲線。如圖所示,實(shí)驗(yàn)迷宮密封直接剛度在低頻時(shí)(10～60 Hz)為正值,且整體隨著頻率增加而逐漸降低,在高頻區(qū)域(>120 Hz),直接剛度轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值。隨壓比增加,實(shí)驗(yàn)密封直接剛度幅值顯著增加,尤其是在低頻區(qū)域。當(dāng)壓比由3.0增加到4.0時(shí),直接剛度幅值增加100%以上。壓比增加時(shí),密封腔內(nèi)氣體壓力和密度增大,導(dǎo)致密封腔動(dòng)態(tài)壓力和氣流激振力增大,因此具有較大的直接剛度幅值。不同壓比下,迷宮密封交叉剛度始終為正值。隨頻率增加,迷宮密封交叉剛度略微增加。隨壓比增加,迷宮密封交叉剛度顯著增加,壓比由3.0增加到4.0,交叉剛度增加了約50%。如圖7所示,隨壓比增加,密封進(jìn)口旋流速度顯著增加,這是導(dǎo)致圖10(a)中交叉剛度隨壓比增加而顯著增加的原因。

有計(jì)劃、有步驟地規(guī)劃建設(shè)具有現(xiàn)代物質(zhì)裝備、現(xiàn)代科技支撐、現(xiàn)代管理水平，生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益相統(tǒng)一的現(xiàn)代城區(qū)，力求將景城區(qū)建設(shè)成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療、科教、居住和旅游的先行區(qū)和示范區(qū)。

圖10(b)給出了不同壓比下,迷宮密封直接阻尼、有效阻尼隨頻率變化曲線。如圖10(b)所示,壓比由3.0增加到4.0時(shí),隨頻率增加,迷宮密封直接阻尼在低頻區(qū)略微增加,并在高頻區(qū)(>120 Hz)基本保持不變。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,壓比對(duì)迷宮密封直接阻尼影響微弱,平均變化幅值小于<10%。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,迷宮密封有效阻尼始終為負(fù)值,并具有很強(qiáng)的頻率相關(guān)性。在低頻時(shí),有效阻尼為幅值較大的負(fù)值,隨頻率增加,有效阻尼急劇增加并在高頻時(shí)趨于恒定。隨壓比增加,迷宮密封有效阻尼顯著降低,特別是在低頻區(qū)域(10～50 Hz)。這意味著隨機(jī)組負(fù)荷的增大,迷宮密封轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性急劇降低,極易誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn),尤其是對(duì)整體阻尼較小的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。由公式(1)可知,有效阻尼同時(shí)耦合了直接阻尼和交叉剛度的影響。隨壓比增加,迷宮密封交叉剛度急劇增加,導(dǎo)致了有效阻尼顯著降低。在高頻區(qū)域,交叉剛度對(duì)有效阻尼貢獻(xiàn)較小,直接阻尼對(duì)有效阻尼影響占主要部分,而不同壓比下,迷宮密封直接阻尼基本相同,導(dǎo)致高頻區(qū)域其有效阻尼隨壓比變化較小。

患者教育對(duì)提高結(jié)腸鏡檢查前腸道準(zhǔn)備質(zhì)量的作用……………………… 黃鳴秋，楊 凡，朱懷軍，等（2·154）

以往針對(duì)無進(jìn)口預(yù)旋下迷宮密封動(dòng)力特性的數(shù)值研究表明

:無進(jìn)口預(yù)旋下,壓比增加會(huì)導(dǎo)致迷宮密封交叉剛度幅值增大,進(jìn)而導(dǎo)致有效阻尼降低。這與本文高進(jìn)口預(yù)旋下的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論相同。

綜上所述,高進(jìn)口預(yù)旋下,壓比對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力影響顯著。迷宮密封直接剛度隨頻率增加而逐漸降低,且幅值隨壓比增大而增大。隨壓比增加,迷宮密封交叉剛度顯著增大,進(jìn)而導(dǎo)致有效阻尼明顯降低。

作單因素線性回歸分析，結(jié)果顯示：年齡、體表面積、白蛋白水平、肝功能水平和有無合并基礎(chǔ)疾病，與異煙肼血藥濃度存在相關(guān)性（P＜0.05），見表1。

3.2 轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響

如表2所示,對(duì)于變轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)工況,壓比恒定為4.0,此時(shí)密封進(jìn)口預(yù)旋速度隨轉(zhuǎn)速增加略微增加。壓比為4.0時(shí),轉(zhuǎn)速在3 000～12 000 r/min范圍內(nèi),預(yù)旋速度為86.2 m/s～96 m/s,預(yù)旋比為0.9～3.23。

圖4給出了實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)采集到的力、位移以及加速度信號(hào)示例。如圖4(a)所示,激振器通過激振桿對(duì)靜子件施加

、

兩個(gè)方向的力諧波激勵(lì)(4 Hz),其中

方向激振力信號(hào)落后

方向激振力信號(hào)90°相位。圖4(b)給出了靜子件的響應(yīng)位移曲線,其中

方向的兩個(gè)位移傳感器、

方向的兩個(gè)位移傳感器測(cè)量結(jié)果基本一致,表明此時(shí)靜子件沒有發(fā)生扭振。響應(yīng)位移信號(hào)頻率與激振力信號(hào)頻率一致,且

方向的位移信號(hào)落后

方向的位移信號(hào)90°相位,這是由于

方向激振力落后

方向激振力90°相位,此時(shí)靜子件渦動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,為正向渦動(dòng)。圖4(c)給出了靜子件的響應(yīng)加速度信號(hào)。加速度信號(hào)頻率與激振力信號(hào)的頻率一致,且基本呈正弦規(guī)律分布。

方向加速度落后

方向加速度90°相位。

圖12給出了不同轉(zhuǎn)速下,迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性隨頻率變化曲線。不同轉(zhuǎn)速下,迷宮密封的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)均表現(xiàn)出較強(qiáng)的頻率相關(guān)性,特別是直接剛度和有效阻尼。

圖12(a)給出了不同轉(zhuǎn)速下,實(shí)驗(yàn)迷宮密封剛度系數(shù)隨頻率變化曲線。如圖所示,迷宮密封直接剛度在低頻時(shí)(10～60 Hz)為正值,且整體幅值隨著頻率增加而逐漸降低,在高頻區(qū)域(>120 Hz),直接剛度逐漸降低為負(fù)值。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,轉(zhuǎn)速增加,直接剛度基本保持不變,轉(zhuǎn)速由3 000 r/min增加到12 000 r/min,直接剛度變化幅度小于10%。不同轉(zhuǎn)速下,迷宮密封交叉剛度始終為幅值較大的正值,且隨頻率增大,交叉剛度略微增大。轉(zhuǎn)速由3 000 r/min增加到6 000 r/min,交叉剛度基本保持不變。轉(zhuǎn)速由6 000 r/min增加到12 000 r/min,交叉剛度略微增加(約15%)。如表2所示,轉(zhuǎn)速由6 000 r/min增加到12 000 r/min,密封進(jìn)口旋流速度略微增加,由89 m/s增加到96 m/s,這是導(dǎo)致其交叉剛度略微增加的原因。

圖12(b)給出了不同轉(zhuǎn)速下,迷宮密封直接阻尼、有效阻尼隨頻率變化曲線。如圖12(b)所示,轉(zhuǎn)速在3 000～12 000 r/min間變化時(shí),其對(duì)迷宮密封直接阻尼影響微弱,可忽略不計(jì)。較高頻范圍內(nèi)(>70 Hz),迷宮密封直接阻尼表現(xiàn)出頻率無關(guān)性,各轉(zhuǎn)速下均為幅值較小的正值。不同轉(zhuǎn)速下,迷宮密封有效阻尼均為負(fù)值,且具有較強(qiáng)的頻率相關(guān)性。有效阻尼隨頻率的增大而急劇增大,并在高頻時(shí)逐漸趨于恒定的負(fù)值。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,隨轉(zhuǎn)速增加,迷宮密封有效阻尼略微減小,尤其是在低頻區(qū)域(10～50 Hz)。這是由于高進(jìn)口預(yù)選條件下,轉(zhuǎn)速增加,密封進(jìn)口預(yù)旋速度略微增加,交叉剛度也略微增加,導(dǎo)致有效阻尼略微減小。

李志剛等2016年采用非定常數(shù)值方法研究了無進(jìn)口預(yù)旋條件下轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響

,研究表明:無進(jìn)口預(yù)旋時(shí),轉(zhuǎn)速增加導(dǎo)致迷宮密封交叉剛度顯著增加,進(jìn)而導(dǎo)致有效阻尼顯著減小。本文實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:高進(jìn)口預(yù)旋下(

>0.8),轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封交叉剛度以及有效阻尼影響較小。對(duì)比文獻(xiàn)[27]與本文的研究結(jié)果,說明了不同預(yù)旋條件下,轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響程度不同。本文的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,進(jìn)一步完善了高進(jìn)口預(yù)旋下轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響規(guī)律。

4 結(jié) 論

針對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究問題,本文利用搭建的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)研究了高進(jìn)口預(yù)旋下(預(yù)旋比

>0.8),壓比以及轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響,實(shí)驗(yàn)測(cè)量了2種壓比(

=3.0,4.0)、3種轉(zhuǎn)速(

=3 000,6 000,12 000 r/min)下迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù),得到以下結(jié)論:

兒童需要閱讀，家庭需要親子共讀，通過不斷的閱讀實(shí)踐，相信孩子能夠在家長(zhǎng)的引導(dǎo)下，走向更有效、更廣泛、更靈動(dòng)、更豐滿的“活態(tài)”閱讀體驗(yàn)之中。

(1)高進(jìn)口預(yù)旋條件下(預(yù)旋比

>0.8),隨壓比增加,實(shí)驗(yàn)迷宮密封穩(wěn)態(tài)泄漏量近似線性增加。相同壓比下,隨轉(zhuǎn)速增加,實(shí)驗(yàn)迷宮密封穩(wěn)態(tài)泄漏量基本保持不變。

(2)高進(jìn)口預(yù)旋條件下,壓比對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響顯著。迷宮密封直接剛度隨頻率增加而逐漸降低,且幅值隨壓比增大而增大。隨壓比增加,迷宮密封交叉剛度顯著增大,進(jìn)而導(dǎo)致有效阻尼明顯降低,這是由于壓比增加,密封進(jìn)口預(yù)旋速度增大導(dǎo)致。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,壓比對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)影響規(guī)律與以往文獻(xiàn)中進(jìn)口無預(yù)旋條件下的壓比影響規(guī)律相同。

(3)高進(jìn)口預(yù)旋條件下,轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性影響較小。迷宮密封交叉剛度始終為正值,且幅值隨轉(zhuǎn)速增加略微增大。直接剛度、直接阻尼對(duì)轉(zhuǎn)速變化不敏感,基本保持不變。有效阻尼在低頻區(qū)域隨轉(zhuǎn)速增加而略微降低。高進(jìn)口預(yù)旋條件下,轉(zhuǎn)速對(duì)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)影響規(guī)律與以往文獻(xiàn)中進(jìn)口無預(yù)旋條件下的轉(zhuǎn)速影響規(guī)律不同。

(4)高進(jìn)口預(yù)旋條件下,迷宮密封交叉剛度始終為較大的正值,且有效阻尼始終為負(fù)值。此時(shí)迷宮密封已不利于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定,可能會(huì)誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn),特別是對(duì)系統(tǒng)阻尼較小的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

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