旋轉(zhuǎn)機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)中最重要的熱功轉(zhuǎn)換裝備,在電力、交通、航空航天、軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防安全領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。動(dòng)密封是現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械關(guān)鍵部件之一,通常安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)靜部件配合面間隙處,以控制工質(zhì)泄漏、提升旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行效率。以往研究表明:先進(jìn)的動(dòng)密封技術(shù)可使航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率減小0.9%～1.9%,使燃?xì)廨啓C(jī)輸出功增大0.3%～1.0%

。此外,先進(jìn)的動(dòng)密封技術(shù),對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系穩(wěn)定也至關(guān)重要。轉(zhuǎn)子發(fā)生微小偏心時(shí),動(dòng)密封內(nèi)的流體工質(zhì)由于Alford效應(yīng)和Lomakin效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生流體激振力,可能誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn)

。在國(guó)內(nèi),已有20多臺(tái)300、600 MW等級(jí)電站汽輪機(jī),出現(xiàn)嚴(yán)重的氣流激振問(wèn)題,造成機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)和不能滿負(fù)荷發(fā)電,嚴(yán)重影響電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

。因此,針對(duì)現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械,開(kāi)展動(dòng)密封泄漏特性與氣流激振動(dòng)力特性研究具有重大工程意義。

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方法于1984年由Nelson等首次提出

,該方法忽略了密封內(nèi)流體的當(dāng)?shù)赝牧髅}動(dòng)速度,以特定控制體的平均速度來(lái)建立控制方程,壁面剪切應(yīng)力由控制體平均速度和摩擦因子關(guān)聯(lián)式求得。該方法極大簡(jiǎn)化了動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)求解過(guò)程,顯著提升了計(jì)算效率且具有一定的預(yù)測(cè)精度,因此在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在Nelson之后,雙控制體Bulk Flow方法

、考慮能量方程的理想氣體Bulk Flow方法

等相繼被提出,Bulk Flow方法的應(yīng)用范圍逐漸變廣,計(jì)算精度也逐步提升?？傮w上,Bulk Flow方法雖然具有計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn),但計(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。

結(jié)語(yǔ)：在今后的學(xué)習(xí)、生活、工作中，將充分發(fā)揮學(xué)生黨員在學(xué)生公寓管理和公寓文化建設(shè)中的先鋒模范作用，從自身做起，積極帶動(dòng)周圍同學(xué)在實(shí)踐中“履行宗旨、鍛煉黨性、提高修養(yǎng)”如何把優(yōu)秀大學(xué)生凝聚在黨的旗幟下，是高校學(xué)生黨建工作的重要使命。

得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)密封CFD數(shù)值研究方法逐漸興起。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的動(dòng)密封CFD數(shù)值研究

。李志剛等針對(duì)袋型阻尼密封,開(kāi)展了不同運(yùn)行工況下密封泄漏與轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性數(shù)值研究

。陳堯興等針對(duì)迷宮密封,開(kāi)展了蘑菇形磨損對(duì)迷宮密封泄漏與轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響研究

。Migliorini等針對(duì)孔型密封,開(kāi)展了孔腔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)密封泄漏特性與摩擦因子的影響研究,論文給出了不同孔深的孔型密封子午面流場(chǎng),說(shuō)明了孔腔內(nèi)渦流結(jié)構(gòu)是影響孔型密封泄漏特性與摩擦因子的關(guān)鍵因素

。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)算技術(shù)的發(fā)展逐步提升。總體上,雖然CFD數(shù)值研究方法逐漸趨于成熟,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。

動(dòng)密封的實(shí)驗(yàn)研究一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。目前,國(guó)外對(duì)動(dòng)密封氣流激振動(dòng)力特性的實(shí)驗(yàn)研究成果十分顯著,代表性的研究機(jī)構(gòu)包括美國(guó)Texas A&M大學(xué)葉輪機(jī)械實(shí)驗(yàn)室的Childs和Vance研究團(tuán)隊(duì)

、德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)能源系統(tǒng)研究所的Pugachev研究團(tuán)隊(duì)

,以及GE公司旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的Ertas團(tuán)隊(duì)

和GE Oil& Gas先進(jìn)技術(shù)中心的Vannini團(tuán)隊(duì)

。而在國(guó)內(nèi),動(dòng)密封氣流激振動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究起步較晚,代表性的包括沈陽(yáng)航空航天大學(xué)的孫丹、上海交通大學(xué)的王煒哲等

。目前,國(guó)內(nèi)動(dòng)密封氣流激振轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究工作主要集中在迷宮密封的頻率無(wú)關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)的測(cè)量、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,缺少針對(duì)當(dāng)前先進(jìn)動(dòng)密封技術(shù)(如孔型/蜂窩密封、袋型密封等)頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量,極大地限制了國(guó)內(nèi)密封技術(shù)的發(fā)展以及其在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的應(yīng)用。

針對(duì)動(dòng)密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)研究需求,本文搭建了基于諧波激勵(lì)機(jī)械阻抗法的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)利用電磁激振器對(duì)密封靜子件分別施加

和

兩個(gè)正交方向的單頻/多頻諧波激勵(lì),同步測(cè)量密封靜子件的渦動(dòng)位移、渦動(dòng)加速度以及所受的激振力等動(dòng)態(tài)信號(hào),通過(guò)無(wú)壓縮氣體的基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)解耦實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械阻抗和動(dòng)密封氣流阻抗,求解力-位移線性方程,得到頻率相關(guān)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠開(kāi)展不同運(yùn)行工況(壓比、轉(zhuǎn)速、預(yù)旋比和偏心率)、不同密封結(jié)構(gòu)(迷宮、蜂窩/孔型、袋型密封等非接觸式動(dòng)密封)和不同密封間隙下的頻率相關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量,有望為國(guó)內(nèi)動(dòng)密封技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)和數(shù)據(jù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)

1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

圖1給出了本文搭建的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)圖。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括供氣系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、激振系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)利用NI數(shù)據(jù)采集卡,同步采集上述測(cè)量信號(hào)。各傳感器信號(hào)以電壓、電流形式傳輸至采集卡,通用Labview編輯采集程序,同步采集、記錄位移、力、加速度、溫度以及流量信號(hào)。圖7展示了Labview編輯的數(shù)據(jù)采集程序,該采集程序可實(shí)時(shí)顯示力、位移、加速度等采集數(shù)據(jù),自主控制采樣頻率以及采樣時(shí)間,并布置有濾波器,可過(guò)濾噪聲干擾。本文搭建的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái),能夠開(kāi)展不同運(yùn)行工況(壓比、轉(zhuǎn)速、預(yù)旋比和偏心率)、不同密封結(jié)構(gòu)和不同密封間隙下的頻率相關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量。具體可測(cè)量的實(shí)驗(yàn)工況范圍由表1給出。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由主控電腦、變頻電機(jī)組成,電機(jī)通過(guò)膜片聯(lián)軸器連接實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子部件。實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)向均可通過(guò)電腦控制變頻電機(jī)調(diào)節(jié),最高轉(zhuǎn)速可達(dá)15 000 r/min。

潤(rùn)滑系統(tǒng)由小型空壓機(jī)、干燥器、軸承油氣潤(rùn)滑裝置組成,潤(rùn)滑油氣混合物通過(guò)輸油管進(jìn)入軸承內(nèi)部以潤(rùn)滑軸承,同時(shí)利用溫度傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)軸承溫度,保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

激振系統(tǒng)包括激振控制儀、功率放大器、激振器、力傳感器、激振桿。實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí),激振系統(tǒng)采用反饋回路控制。激振控制儀發(fā)出力諧波激勵(lì)信號(hào),通過(guò)功率放大器放大傳輸至激振器,激振器與密封靜子件通過(guò)激振桿剛性連接,激振器根據(jù)收到的諧波激勵(lì)信號(hào)激振密封靜子件。力傳感器監(jiān)測(cè)密封靜子件實(shí)際受力,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)頻率范圍為0～500 Hz,振幅范圍為0～1 000 N,可為單頻信號(hào)或多頻疊加信號(hào)。

動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)包括Ni數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、鎧裝鉑電阻溫度傳感器、加速度傳感器、電渦流位移傳感器、力傳感器以及PSI壓力掃描閥。利用Labview搭建數(shù)據(jù)采集程序,可同步測(cè)量密封進(jìn)口總靜壓力、密封進(jìn)口旋流速度、靜子件渦動(dòng)位移、渦動(dòng)加速度以及靜子件受到的激振力,處理可得到動(dòng)密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。

為獲得各頻率下的系統(tǒng)動(dòng)力特性系數(shù),需在頻域范圍內(nèi)求解式(1)。因此對(duì)式(1)中的激振力、渦動(dòng)位移、渦動(dòng)速度以及渦動(dòng)加速度進(jìn)行快速傅里葉變化,可得式(1)的頻域形式

“我們想大力支持中小企業(yè)，但最大的擔(dān)心來(lái)自銀企信息不對(duì)稱?！蹦彻煞葜沏y行分行中小企業(yè)部總經(jīng)理石斌杰說(shuō)，“做貸款，當(dāng)然要摸清企業(yè)的情況，比如稅收、社保繳納、公司產(chǎn)值、老板資金狀況、貸款去向等，但這些問(wèn)題靠目前的征信系統(tǒng)解答不了，增加了辦理貸款的難度。另外，我們很希望有擔(dān)保公司來(lái)做中小企業(yè)的擔(dān)保，現(xiàn)在很多企業(yè)想貸款，既沒(méi)有擔(dān)保也不愿給抵押物，這不利于銀行控制風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

1.2 測(cè)量?jī)x器與實(shí)驗(yàn)方法

圖4給出了動(dòng)密封泄漏與轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量流程圖。為解耦實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械阻抗與動(dòng)密封氣體阻抗,需先開(kāi)展無(wú)壓縮氣體的基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)臺(tái)自身的機(jī)械阻抗和系統(tǒng)靜子件質(zhì)量。

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率是影響產(chǎn)品成本的關(guān)鍵因素之一，應(yīng)用PDM管理產(chǎn)品開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)交換在系統(tǒng)內(nèi)留有永久記錄，例如，PDM系統(tǒng)提供文件版本管理功能，保存款式和樣板的各個(gè)修改版本，為優(yōu)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程提供完整的分析數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)部門可以依照設(shè)計(jì)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力做出綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)設(shè)計(jì)師的優(yōu)勢(shì)分配工作任務(wù)；管理部門通過(guò)對(duì)人員修改版本和次數(shù)的查閱，方便查明返工原因，對(duì)癥下藥，提出有效的解決方案。面向服裝產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的PDM系統(tǒng)為企業(yè)管理者全面掌握產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)度，管控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，提供了實(shí)時(shí)有效的手段。

帶壓激振實(shí)驗(yàn)是控制進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥對(duì)動(dòng)密封通入壓縮氣體進(jìn)行的帶壓實(shí)驗(yàn)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、激振系統(tǒng)施加與基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)相同的轉(zhuǎn)速和激振頻率,測(cè)得帶壓動(dòng)密封氣體和實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的總阻抗,減去基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械阻抗系數(shù),即可得到動(dòng)密封氣流激振阻抗系數(shù),然后求解得到頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。

試驗(yàn)材料為2016年5月12日從海南瓊海、臨高、三亞等地沿海采集的4種芋螺，置于-85℃超低溫冰箱中待用。4種芋螺分別為橡木芋螺(C. quercinus)、桶形芋螺(C. betulinus)、將軍芋螺(C. generalis)和唐草芋螺(C. caracteristicus)。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)利用激振儀控制激振器輸出激勵(lì)信號(hào),激振器共有兩臺(tái),分別布置在

、

兩個(gè)正交方向上,兩臺(tái)激振器的力激勵(lì)信號(hào)的幅值、頻率、相位差均可獨(dú)立調(diào)控。兩個(gè)激振器分別施加

、

方向的激勵(lì)信號(hào),通過(guò)兩個(gè)激勵(lì)信號(hào)的耦合作用,可實(shí)現(xiàn)密封靜子件單頻橢圓渦動(dòng)以及多頻橢圓渦動(dòng)等不同軌跡渦動(dòng)。

圖5給出了激勵(lì)信號(hào)控制界面示例。如圖5(a)所示,激振系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)激振器給定頻率一致、幅值不同,相位差為90°的單頻正弦力激勵(lì)信號(hào),此時(shí)密封靜子件的位移響應(yīng)軌跡為單頻橢圓軌跡。如圖5(b)所示,激振系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)激振器給定頻率一致、幅值不同,相位差為90°的多頻正弦力激勵(lì)信號(hào),此時(shí)密封靜子件的位移響應(yīng)軌跡為多頻橢圓軌跡。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,激振系統(tǒng)控制信號(hào)輸出幅值、波形以及頻率均能夠長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定,滿足實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定激勵(lì)條件需求。

激振系統(tǒng)控制激振器施加目標(biāo)激勵(lì)信號(hào)時(shí),測(cè)量系統(tǒng)同步采集靜子件受力、渦動(dòng)位移以及渦動(dòng)加速度等動(dòng)態(tài)信號(hào),通過(guò)求解力-位移線性方法,獲得密封動(dòng)力特性系數(shù)。測(cè)量所用傳感器安裝位置如圖6所示,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(guò)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(guò)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(guò)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。

供氣系統(tǒng)由壓縮機(jī)組、儲(chǔ)氣穩(wěn)壓罐、旁通閥、冷凍式干燥機(jī)、進(jìn)氣閥、熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥以及分流管組成,用以給密封實(shí)驗(yàn)段進(jìn)口提供具有穩(wěn)定壓力的干燥氣流。通過(guò)進(jìn)氣閥和旁通閥的共同調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)密封進(jìn)口壓力的改變。

1.3 動(dòng)力特性系數(shù)識(shí)別方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)動(dòng)力特性系數(shù)

動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性測(cè)試之前,需先進(jìn)行基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?；鶞?zhǔn)實(shí)驗(yàn)是指在轉(zhuǎn)子施加特定轉(zhuǎn)速且無(wú)進(jìn)氣情況下開(kāi)展的激振實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,激振系統(tǒng)對(duì)靜子件施加目標(biāo)激勵(lì)信號(hào),測(cè)量系統(tǒng)同步采集靜子件受力、加速度以及位移信號(hào),處理可得到實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)質(zhì)量、系統(tǒng)機(jī)械剛度系數(shù)與阻尼系數(shù)。

鄧肅（1091-1132）《送成材》借馮道寄托忠奸之感慨：“伯夷自甘首陽(yáng)蕨，商臣不戴周日月。那知世人冷笑渠，卻言馮道有全節(jié)……” 〔17〕（卷七）胡寅（1098-1156）也針對(duì)蘇轍維護(hù)馮道的言論，大談君臣之義：“蘇氏嘗學(xué)春秋而昧乎君重于師之義，區(qū)區(qū)立論為道解紛，亦可見(jiàn)其不知王道之權(quán)衡矣……而乃君亡不憤，國(guó)破不恥，推戴他人，忍而安之，人理至此。則雖空天下而無(wú)人舉，生齒而盡死亦何預(yù)?！薄?8〕（卷三十）范浚（1102-1150）把國(guó)家滅亡歸因于馮道這類人：“馮道相莊宗，又相明帝……方且著書，自陳更事四姓與契丹所得階勛官爵以為榮，嗚呼！有臣如此，唐與晉漢安得不亡乎？ ”〔19〕（卷八）

基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)時(shí),采用下式對(duì)密封靜子件進(jìn)行受力分析,即

(1)

圖2給出了動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖。圖3給出了實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)量段內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖。實(shí)驗(yàn)臺(tái)在軸向中間位置均勻布置4個(gè)進(jìn)氣管道,保證周向進(jìn)氣均勻。進(jìn)氣經(jīng)預(yù)旋環(huán)后產(chǎn)生周向旋流速度,并向兩端測(cè)量密封段流動(dòng)。密封出口為大氣環(huán)境。密封進(jìn)口預(yù)旋腔中布置畢托管和溫度傳感器,測(cè)量進(jìn)口總靜壓力、旋流速度以及進(jìn)口氣流溫度。

(2)

式中:(

,

)為靜子件渦動(dòng)位移的頻域信號(hào);(

,

)為實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù);

(3)

式(2)中(

,

)、(

,

)以及(

,

)為已知量,均由測(cè)量系統(tǒng)采集得到時(shí)域信號(hào),經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換得到頻域信號(hào);

bl,

和

為未知量。

為求解式(2)中的系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù),需開(kāi)展兩次獨(dú)立的激振實(shí)驗(yàn),增加方程數(shù)量。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用兩次橢圓軌跡渦動(dòng)實(shí)驗(yàn),第一次實(shí)驗(yàn)橢圓軌跡長(zhǎng)軸位于

方向,稱為

方向激振實(shí)驗(yàn);第二次實(shí)驗(yàn)橢圓軌跡位長(zhǎng)軸位于

方向,稱為

方向激振實(shí)驗(yàn)。通過(guò)兩次激振實(shí)驗(yàn),可得方程組

(4)

式中:

為

方向激振實(shí)驗(yàn)時(shí),靜子件所受的

方向上的激振力;

s,

為

方向激振實(shí)驗(yàn)時(shí),靜子件在

方向上的加速度;

為

方向激振實(shí)驗(yàn)時(shí),靜子件在

方向上的位移。

根據(jù)式(4),系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)為

(5)

根據(jù)式(3),系統(tǒng)的機(jī)械剛度以及機(jī)械阻尼可由下式求解得到

解放思想是發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義的一大法寶，是我們黨的基本思想路線，也是“科學(xué)發(fā)展觀”的精華所在。隨著改革開(kāi)放的逐步深入和近幾年來(lái)內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生的較大變化，勝利油田不斷面臨著許多改革和發(fā)展中出現(xiàn)的新問(wèn)題。為此，只有從如何實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展入手，用心走好思想變革之路、良性開(kāi)發(fā)之路、技術(shù)進(jìn)步之路，才能營(yíng)造出了一個(gè)解放思想、合力發(fā)展的良好內(nèi)外部發(fā)展環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)用創(chuàng)新思維指導(dǎo)發(fā)展。

(6)

無(wú)進(jìn)氣環(huán)境下,系統(tǒng)機(jī)械剛度是頻率無(wú)關(guān)的。因此,當(dāng)代入正確的系統(tǒng)質(zhì)量到式(5)中,求解出來(lái)的系統(tǒng)機(jī)械阻抗的實(shí)部關(guān)于

線性擬合的函數(shù)斜率應(yīng)為0。

以質(zhì)量矩陣

為優(yōu)化變量,以系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)實(shí)部關(guān)于

線性擬合的函數(shù)斜率絕對(duì)值為優(yōu)化目標(biāo),進(jìn)行優(yōu)化求解計(jì)算。當(dāng)擬合函數(shù)斜率絕對(duì)值(優(yōu)化目標(biāo))小于10

時(shí)結(jié)束優(yōu)化,此時(shí)質(zhì)量誤差已經(jīng)足夠小可以忽略,優(yōu)化得到的質(zhì)量矩陣約為靜子件實(shí)際質(zhì)量。代入實(shí)際系統(tǒng)質(zhì)量以及測(cè)量得到的

、

以及

到式(5)、式(6)中,即可求解得到系統(tǒng)阻抗系數(shù)、剛度系數(shù)以及阻尼系數(shù)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聆聽(tīng)講解和結(jié)合高科技電子技術(shù)模擬再現(xiàn)情景體驗(yàn)，大家接受了一次深刻的紅色教育，黨性得到進(jìn)一步錘煉，思想得到進(jìn)一步洗禮。廣大黨員干部紛紛表示，要堅(jiān)定理想信念，繼承和發(fā)揚(yáng)革命先輩堅(jiān)忍不拔、頑強(qiáng)拼搏、勇往直前的大無(wú)畏精神，一定要倍加珍惜今天的美好生活，時(shí)刻牢記全心全意為人民服務(wù)的宗旨，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)艱苦奮斗的精神，以實(shí)際行動(dòng)做一名合格的共產(chǎn)黨員。深入學(xué)習(xí)貫徹黨的十九大精神、習(xí)近平總書記系列重要講話，不忘初心、盡職盡責(zé)、盡力而為，用實(shí)踐詮釋擔(dān)當(dāng)，在擔(dān)當(dāng)中錘煉黨性，為德州生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

圖8給出了本文針對(duì)某迷宮密封所做的基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)剛度系數(shù)(機(jī)械阻抗系數(shù)的實(shí)部)關(guān)于頻率的擬合結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于75 Hz～102 Hz頻率段實(shí)驗(yàn)臺(tái)發(fā)生較強(qiáng)的共振,實(shí)驗(yàn)誤差較大,因此刪除該頻率段數(shù)據(jù)。由圖8可知,當(dāng)系統(tǒng)靜子質(zhì)量假定偏大或偏小,機(jī)械阻抗系數(shù)實(shí)部與頻率具有很強(qiáng)相關(guān)性。通過(guò)上述優(yōu)化計(jì)算,使得系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)實(shí)部的頻率相關(guān)性最小,即可得到準(zhǔn)確的靜子質(zhì)量,進(jìn)而代入式(5)中求解得到系統(tǒng)機(jī)械剛度、阻尼系數(shù)。

為獲得密封動(dòng)力特性系數(shù),需開(kāi)展帶壓激振實(shí)驗(yàn),帶壓激振實(shí)驗(yàn)是在高壓進(jìn)氣環(huán)境下開(kāi)展的激振實(shí)驗(yàn)。帶壓激振實(shí)驗(yàn)時(shí),為增加方程數(shù)量,也需開(kāi)展兩次激振實(shí)驗(yàn),分別為

方向激振實(shí)驗(yàn)和

方向激振實(shí)驗(yàn)。采用下式對(duì)密封靜子件進(jìn)行受力分析

1

3

2 密封動(dòng)力特性系數(shù)

(7)

(8)

(9)

式中:

為總阻抗系數(shù);

bl,

為系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù);

bl,

和

bl,

為系統(tǒng)機(jī)械剛度與阻尼系數(shù);

s,

為動(dòng)密封氣流激振阻抗系數(shù);

bl,

為密封氣體剛度與阻尼系數(shù)。

式(7)中,

、

以及

為帶壓激振實(shí)驗(yàn)時(shí)靜子件的激振力、渦動(dòng)加速度以及渦動(dòng)位移,由測(cè)量系統(tǒng)采集得到時(shí)域信號(hào),經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換得到頻域信號(hào)。代入基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)獲得的系統(tǒng)質(zhì)量矩陣

到式(7),即可得到總阻抗系數(shù)

(10)

將

以及基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)獲得的系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)

bl,

代入式(8)中,即可獲得動(dòng)密封氣流激振阻抗系數(shù)

s,

。

將

s,

代入式(9)中,即可解耦得到動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)

s,

和

s,

(11)

1.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析

1

4

1 儀器測(cè)量誤差

審計(jì)畫像風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是以經(jīng)責(zé)和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)為輸入，系統(tǒng)通過(guò)灰色評(píng)價(jià)法模型對(duì)指標(biāo)、大類、被審計(jì)單位三個(gè)層面自動(dòng)進(jìn)行健康程度相對(duì)性評(píng)價(jià)，減少人為參與，按數(shù)據(jù)分布獲得科學(xué)客觀的結(jié)果，達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,密封進(jìn)口壓力、激勵(lì)力、振動(dòng)位移以及加速度等由實(shí)驗(yàn)儀器直接測(cè)量得到。表2給出了各直接測(cè)量物理量所用的測(cè)量?jī)x器及儀器精度。

各直接測(cè)量量的相對(duì)誤差取決于儀器誤差以及實(shí)際測(cè)量應(yīng)用范圍,各直接測(cè)量相對(duì)誤差為

(12)

式中:

為測(cè)量值;Δ

為測(cè)量絕對(duì)誤差。對(duì)于泄漏量與壓力,測(cè)量絕對(duì)誤差由儀器精度

乘以量程

得到

Δ

=

(13)

對(duì)于溫度、位移、力以及加速度,測(cè)量絕對(duì)誤差可由靈敏度

乘以儀器非線性誤差

得到

在本文的研究中，采用MATLAB7.0軟件作為求解計(jì)算工具。根據(jù)本文所使用的多元回歸模型以及表1所整理準(zhǔn)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和建立山東省工業(yè)用地量預(yù)測(cè)模型，具體操作步驟及計(jì)算結(jié)果如下：

Δ

=

(14)

1

4

2 動(dòng)力特性系數(shù)測(cè)量誤差

動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)

以及

為間接測(cè)量量,實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差需由誤差傳遞公式得到。

基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)是在不通壓縮氣體條件下進(jìn)行的無(wú)壓實(shí)驗(yàn)?？刂齐姍C(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子施加轉(zhuǎn)速,通過(guò)激振器對(duì)密封靜子件施加激振,使得密封靜子件呈特定軌跡渦動(dòng),同步測(cè)量靜子件受力、渦動(dòng)位移以及渦動(dòng)加速度,利用快速傅里葉變換在頻域求解獲得密封實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械阻抗系數(shù)和系統(tǒng)靜子件質(zhì)量。

根據(jù)式(9),動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

和Δ

與密封阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

s,

關(guān)系如下

(15)

根據(jù)式(8),密封阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

s,

,需由總阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

以及系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

通過(guò)下式獲得

Δ

s,

=|Δ

bl,

|+|Δ

|

(16)

因此,為獲得動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

和Δ

,需要先求解總阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

以及系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

。

2）鏟除菌源。蘋果落葉后至萌芽前，要徹底、細(xì)致地剪除病梢，春季復(fù)剪時(shí)再仔細(xì)搜索，剪除病梢，予以深埋，以減少越冬菌源。蘋果樹(shù)芽萌動(dòng)后及時(shí)剪除初次侵染的病梢，帶出果園銷毀或深埋，以減少再侵染病菌源。

式(5)給出了系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)表達(dá)式,式中

、

以及

由基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量得到,

bl,

為間接測(cè)量量,通過(guò)代入

、

以及

求解得到。因此,系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

,需要通過(guò)Δ

、Δ

以及Δ

的誤差傳遞公式得到。為方便表述,將式(5)簡(jiǎn)化為

抗N-甲基-D-天冬氨酸受體腦炎29例誤診分析 … …………………………… 李少平，張霖，鄧一倫，等 140

bl,

=

(

,

,

)

(17)

根據(jù)式(17),系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

可由下式求解得到

(18)

式(10)給出了總阻抗系數(shù)表達(dá)式,式中的

、

以及

由帶壓激振實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量得到,

為間接測(cè)量量,通過(guò)帶入

、

以及

求解得到。因此,系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

,需要通過(guò)Δ

、Δ

以及Δ

的誤差傳遞公式得到。為方便表述,將式(10)簡(jiǎn)化為

=

(

,

,

)

(19)

根據(jù)式(15),系統(tǒng)機(jī)械阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

可由下式求解得到

(20)

將基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)時(shí)激振力、位移、加速的測(cè)量絕對(duì)誤差代入式(18)中,即可獲得系統(tǒng)阻抗系數(shù)的絕對(duì)誤差Δ

bl,

。將帶氣激振實(shí)驗(yàn)時(shí)的激振力、位移、加速度的測(cè)量絕對(duì)誤差代入式(20)中,即可獲得總阻抗的絕對(duì)誤差Δ

。將Δ

bl,

和Δ

代入式(16)中,即可獲得密封氣流激振阻抗的絕對(duì)誤差Δ

s,

。將Δ

s,

代入式(15)中,即可獲得各密封動(dòng)力特性系數(shù)的絕對(duì)誤差。

2 迷宮密封測(cè)量結(jié)果

利用搭建的密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái),本文開(kāi)展了迷宮密封泄漏與轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了兩種壓比、不同轉(zhuǎn)速下迷宮密封的泄漏量,以及高轉(zhuǎn)速、高壓比下實(shí)驗(yàn)迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。

實(shí)驗(yàn)迷宮密封結(jié)構(gòu)尺寸示意圖如圖9所示,詳細(xì)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)由表3給出。實(shí)驗(yàn)密封進(jìn)口安裝預(yù)旋環(huán),結(jié)構(gòu)如圖10所示,布置有沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向傾斜的預(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,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(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。

2.1 泄漏量

針對(duì)圖9所示迷宮密封,開(kāi)展了兩種壓比不同轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)態(tài)泄漏量測(cè)量,并與CFD計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。壓比定義為進(jìn)口靜壓與出口靜壓的比值,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,出口靜壓始終保持為大氣壓,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)口壓力改變壓比。CFD計(jì)算模型與網(wǎng)格如圖11所示,計(jì)算域包括了進(jìn)氣管道、預(yù)旋環(huán)以及實(shí)驗(yàn)密封流道。CFD數(shù)值計(jì)算方法參考文獻(xiàn)[14],該方法的正確性已得到驗(yàn)證,預(yù)測(cè)穩(wěn)態(tài)泄漏量具有較高的精確性。

圖12給出了不同壓比下,實(shí)驗(yàn)迷宮密封穩(wěn)態(tài)泄漏量隨轉(zhuǎn)速變化曲線,可知隨轉(zhuǎn)速增加,實(shí)驗(yàn)迷宮密封泄漏量基本保持不變。隨壓比增加,迷宮密封泄漏量顯著增加,壓比由3.0增加到4.0,泄漏量增加約36.6%。CFD結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果幅值接近、趨勢(shì)一致且始終在實(shí)驗(yàn)誤差帶內(nèi)。

通讀過(guò)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這段對(duì)話應(yīng)答翻譯得很巧妙，原文中的否定詞“say no”“weren't”在譯后都以肯定的表達(dá)來(lái)體現(xiàn)，譬如說(shuō)用“多虧了……否則……”，好像如果交了稅費(fèi)就遭受了很大的損失。在譯文中，譯者并沒(méi)有直譯否定詞，而是用肯定詞表面上肯定了富人自圓其說(shuō)的逃稅行為，并且把逃稅說(shuō)得理所當(dāng)然，但是實(shí)際上表達(dá)了富人們無(wú)所不用其極，卑鄙無(wú)恥到無(wú)以復(fù)加[9]。所以,有時(shí)候這種小詞的翻譯，在效果上會(huì)產(chǎn)生很大的不同。中外文化有很大的差異，不同的語(yǔ)言表達(dá)會(huì)產(chǎn)生不同的效果，比如這個(gè)例子中的肯定詞和否定詞，在翻譯中需要結(jié)合適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)境，有時(shí)候還需要稍做改變，才能翻譯出原文中修辭的意義和效果。

2.2 密封動(dòng)力特性系數(shù)

針對(duì)圖9所示迷宮密封,本文開(kāi)展了迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并與CFD結(jié)果進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)進(jìn)口壓力為400 kPa,出口壓力為大氣壓,轉(zhuǎn)速為12 000 r/min,進(jìn)口預(yù)旋速度約為96 m/s,預(yù)旋比

約為0.90。

圖13給出了實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的迷宮密封頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于75 Hz～102 Hz頻率段實(shí)驗(yàn)臺(tái)發(fā)生較強(qiáng)的共振,因此刪除該頻率段數(shù)據(jù)。由圖13可知,對(duì)實(shí)驗(yàn)迷宮密封,直接剛度在低頻時(shí)為正值,并隨頻率增加總體呈降低趨勢(shì)。高頻時(shí)(>120 Hz),直接剛度逐漸降低為負(fù)值;交叉剛度始終為正值,且隨頻率增加略微增加。由于預(yù)旋環(huán)以及高的轉(zhuǎn)速,實(shí)驗(yàn)密封進(jìn)口具有高的進(jìn)口預(yù)旋,這是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)密封具有較大的正交叉剛度的原因。直接阻尼系數(shù)測(cè)量結(jié)果與CFD均基本不隨頻率變化;有效阻尼在低頻時(shí)為負(fù)值,隨頻率增加有效阻尼迅速增加,并在高頻范圍內(nèi)(>120 Hz)逐漸趨于穩(wěn)定。在高轉(zhuǎn)速、高進(jìn)口預(yù)旋條件下(

=12 000 r/min,

=0.94),該實(shí)驗(yàn)迷宮密封有效阻尼始終為負(fù)值,可能發(fā)生轉(zhuǎn)子失穩(wěn)。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)迷宮密封,頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與CFD計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)一致,幅值略有差距,最大偏差約25%。考慮到本文搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)測(cè)量進(jìn)口旋流速度時(shí),僅在預(yù)旋腔內(nèi)測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的預(yù)旋速度,而密封進(jìn)口上游預(yù)旋腔內(nèi)旋流速度是不均勻的。CFD計(jì)算過(guò)程中,進(jìn)口給定的是均勻的旋流速度條件,這可能是CFD計(jì)算結(jié)果偏差的原因。

3 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)搭建了基于諧波激勵(lì)機(jī)械阻抗法的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái),開(kāi)展了不同壓比下,迷宮密封的穩(wěn)態(tài)泄漏量以及頻率相關(guān)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)測(cè)量,得到以下結(jié)論。

(1)本文設(shè)計(jì)搭建了基于諧波激勵(lì)機(jī)械阻抗法的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)利用電磁激振器對(duì)密封靜子件施加

、

兩個(gè)正交方向的單頻/多頻諧波激勵(lì),同步測(cè)量密封靜子件的渦動(dòng)位移、渦動(dòng)加速度以及所受的激振力等動(dòng)態(tài)信號(hào),可求解獲得頻率相關(guān)的動(dòng)密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)。

(2)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠開(kāi)展不同運(yùn)行工況(壓比、轉(zhuǎn)速、預(yù)旋比和偏心率)、不同密封結(jié)構(gòu)(迷宮、蜂窩/孔型、袋型密封等非接觸式動(dòng)密封)和不同密封間隙下的動(dòng)密封泄漏量和頻率相關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

本刊訊（本刊記者）日前，由湖南省期刊協(xié)會(huì)組織的“湖南省第八屆雙十佳期刊”“湖南省第二屆優(yōu)秀內(nèi)部資料”評(píng)選工作塵埃落定。本刊等16種期刊及20種內(nèi)部資料分獲殊榮。湖南省期刊協(xié)會(huì)表示，獲得“湖南省第八屆雙十佳期刊”的16種期刊，皆創(chuàng)刊3年以上，堅(jiān)持正確的政治方向和出版導(dǎo)向，有較好的輿論引導(dǎo)力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和文化傳播力，編校質(zhì)量?jī)?yōu)秀、裝幀設(shè)計(jì)精美、印裝質(zhì)量良好，在傳統(tǒng)媒體與新興媒體的融合發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展上有新思路和新成效，在切實(shí)履行“舉旗幟、聚民心、育新人、興文化、展形象” 使命任務(wù)中作出了積極貢獻(xiàn)。

(3)實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)量得到的迷宮密封轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性系數(shù)具有較高的測(cè)量精度。轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果與CFD計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)一致,幅值略有差距,最大偏差約25%,可能原因是CFD計(jì)算進(jìn)口設(shè)置為均勻旋流條件,而實(shí)驗(yàn)工況在密封進(jìn)口周向速度沿徑向分布不均勻,為非均勻旋流條件。

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