管路阻尼器常用于管路系统,具有较低的冲击位移和低速阻力。建立一种新型活塞蓄能器式管路阻尼器的数学模型,在此基础上,分别改变活塞与缸体之间密封间隙、缸体直径、节流阀尺寸及液体黏度,对其低速阻力和正弦负载响应进行仿真。结果表明,密封间隙、缸体直径及液体黏度对阻尼器的低速阻力及正弦负载响应活塞位移有一定的影响。

在微纳尺度下的间隙密封中,流体流经不同润湿特性的界面时固液交界处会产生不同程度的边界滑移,进而影响其流动状态及泄漏量。为深入研究密封副润湿特性与泄漏量关系,基于分子动力学原理,建立间隙密封模型,模拟在不同润湿性的壁面上,以不同壁面运动速度剪切下表层水分子的边界滑移及其单向泄漏情况。研究结果:表明壁面上的最大剪应力随壁面运动速度的提高呈线性增加,在高速的剪切作用下,亲水性壁面上依然会产生轻微的边界滑移;随着剪切速率的增加,滑移长度与泄漏量趋于稳定;在实际生产中通常剪切速率较小,剪应力不足以引起边界滑移,水分子易吸附于壁面之上导致更大的泄漏量,因此在低剪切速率下,壁面润湿性对于单向剪切泄漏的影响很小;而在剪切速率较高时,润湿性较差的壁面上泄漏更小,因此可以通过在密封表面采用疏水涂层处理以...

间隙传热以及气体泄漏问题,容易使制冷机运行效率进一步降低,影响制冷性能和制冷效果,为此间隙密封属于气动分置斯特林制冷机实际运行中的重要技术。文章先分析了间隙密封特点和间隙密封整体结构设计,随后介绍了间隙密封相关数值模拟,希望能给相关人士提供有效参考。

在自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封中,间隙内的气体泄漏会引起工作腔内压力和气体质量的变化,进而影响斯特林机的工作效率。为研究在压缩循环过程中气体泄漏量对压力的动态影响,建立间隙密封长度不变、间隙密封长度单侧变化和间隙密封长度双侧变化3种不同的间隙密封物理模型,采用时间推进法,分析求解不同形式的密封对泄漏量的影响。结果表明:间隙密封在启动阶段时单向泄漏量最大,随着时间的推进,泄漏量逐渐减小后达到稳定,间隙密封长度不变的模型相较于其他2种模型的单向泄漏量最少。基于间隙密封长度不变的模型,分析气膜厚度、背压、密封长度对泄漏量的影响,对气膜间隙和背压进行优化设计。结果表明:气体质量的泄漏随气膜厚度和背压的增加而增加,随活塞长度的增加而减小;当气膜间隙为20~30μm,活塞长度为10~15cm,背压在3~5 MPa时,...

线性压缩机内部的活塞与气缸内壁面之间存在间隙,而间隙的厚度对压缩机运行效率影响甚大。间隙过小会导致磨损的可能,减少压缩机使用寿命;间隙过大又起不到密封工作流体的作用,造成相当一部分损失。基于分子动力学方法,建立了线性压缩机的物理模型,研究了线性压缩机在做正弦交变运动时,活塞运行频率、活塞行程、间隙宽度及间隙长度对间隙密封泄漏的影响关系。研究发现:泄漏量随频率和行程的增大而减小,且两者都使压缩机压比增大。在气缸总尺寸不变时,活塞宽度减小即间隙宽度增加时,泄漏量增大,压比以平方关系下降;活塞长度增加时即间隙密封长度增大,但是泄漏量和压缩机压比几乎没有变化。研究表明间隙宽度及活塞行程对泄漏量影响较大。

气体轴承是回热式热机的一项关键技术,它是利用气体代替润滑油作为润滑剂,在轴与轴承套之间构成气膜,是避免运动面与静止面直接接触的较为理想支撑元件。将间隙密封与气体轴承相结合,可以在实现密封的同时消除接触磨损。本文利用ANSYS Fluent对具有77 kW(声功)设计输出能力的活塞进行其气体轴承与间隙密封耦合特性的数值模拟与分析,指导该新型气路结构的优化设计,并验证其在大功率自由活塞斯特林发动机中应用的可行性。

气体泄漏及间隙传热会导致制冷机性能恶化,因此间隙密封技术是气动分置式斯特林制冷机的一项关键技术。对三种不同间隙密封结构展开研究,搭建Sage模型分析结构参数对制冷机性能的影响,模拟结果显示间隙高度H不仅影响泄漏率,还与穿梭损失及泵气损失相关;双段式间隙密封的密封1长度比例越大,制冷量越大。当长度比例及密封1、间隙1高度分别为0.7-0.3,10μm,500μm时,双段式间隙密封结构性能达到最优。与单段式间隙密封相比,双段式间隙密封结构的制冷量与COP提高9%和21%;与三段式间隙密封相比,双段式间隙密封结构简单,加工方便,因此在设计膨胀气缸与活塞间隙密封时,优选该结构作为斯特林制冷机密封结构。

为分析斯特林制冷机间隙密封泄漏量影响因素权重,结合同心环形缝隙流动理论,确定影响因素包括间隙厚度、密封长度、间隙两端压差、转速、间隙内径以及活塞冲程。通过正交试验搭建32组数学模型,基于计算流体CFD数值模拟的方法,研究分析不同密封间隙的泄漏情况。利用方差分析对仿真结果进行处理,结果表明间隙厚度对斯特林制冷机的泄漏量影响最大;压差、密封长度、活塞冲程以及转速对泄漏量影响依次减小;间隙内径对泄漏量影响最小。这对斯特林制冷机间隙密封减小泄漏量的设计提供了参考。

对高压、高转速旋转条件下的间隙密封特性的试验方法进行理论分析，设计一种可对高压、高转速条件下的黏性流体在微小间隙中泄漏特性进行系统测量的综合性试验平台，并利用该试验平台系统研究密封柱直径、密封柱长度、密封间隙、密封腔压力、转动速度及润滑油黏度的影响。试验结果表明各项参数对泄漏量会产生不同程度的影响，且在不超过规定泄漏量的前提下，间隙密封是一种有效的密封方式，该试验台为高速旋转系统密封方式设计和改进提供了可靠的试验手段与方法。

活塞与缸筒之间的间隙值是间隙密封伺服液压缸设计的重要参数。分析阀控间隙密封伺服液压缸的数学模型,并在AMESim中建立模型,采用遗传算法对间隙值和位置控制参数进行优化。结果表明:间隙值是影响间隙密封伺服缸位置控制的关键因素;优化后的间隙值和控制参数能很好地提高位置控制的动态品质,并且泄漏量也较小。