旋转机械结构复杂,难以直接进行转子动力学分析,通过分析传递矩阵法及有限元法计算原理,得出通用的模型构建方法,并通过将涡轮发电机转子扫频试验数据与仿真结果对比,证明了该方法的有效性。

设计实现了基于FPGA的256点定点FFT处理器。处理器以基-2算法为基础,通过采用高效的两路输入移位寄存器流水线结构,有效提高了碟形运算单元的运算效率,减少了寄存器资源的使用,提高了最大工作频率,增大了数据吞吐量,并且使得处理器具有良好的可扩展性。详细描述了具体设计的算法结构和各个模块的实现。设计采用Verilog HDL作为硬件描述语言,采用QuartusⅡ设计仿真工具进行设计、综合和仿真,仿真结果表明,处理器工作频率为72 MHz,是一种高效的FFT处理器IP核。

超高速机械密封作为运载火箭伺服系统中的核心基础元件,其密封石墨镶嵌环镶装后引起的密封端面变形及残余应力释放,导致密封环蠕变变形,可能使机械密封在长期带压贮存条件下发生渗漏。针对现役机械密封石墨镶嵌密封环结构,采用数值分析与试验研究相互补充、相互验证的方式,研究机械密封副端面变形规律和静环座残余应力分布,获得了镶嵌环最大接触应力与端面变形最大值的位置,分析了影响镶嵌环端面变形的关键因素,揭示其密封副界面慢渗特性。通过机械密封在温度应力下的变形分析以及密封静环座残余应力分布测试验证,为超高速机械密封试件可靠性试验筛选提供一个合理的、高效费比的技术途径。

设计了一种新型密封爆破膜片,采用有机玻璃膜片与结构件径向密封,直接装配安装成型。对所设计的密封爆破膜片进行仿真和试验,确认这一密封爆破膜片各项性能指标均满足要求,可以用于燃气发生器与涡轮液压能源的结构密封。与粘接式破裂膜片相比,所设计的密封爆破膜片工艺简单,具有可操作性,可靠性高,可以有效避免手工粘接的不可靠因素,大大提高合格率。

为获得切线泵在超高工作转速下的扬程系数、摩擦功耗损失、温升特性与工作转速关系,针对外径42 mm的8叶片切线泵开展了试验研究,将切线泵装配至涡轮轴系上,通过高压氦吹驱动涡轮轴系进行超高速运转试验。试验过程中通过控制高压气源压力及切线泵输出流量,获得了切线泵在52.8×103~80.8×103 r/min转速范围内的输入轴功率、输出压力、输出流量及温升特性数据。通过对实测数据的分析与计算,取得了外径42 mm的切线泵在超高转速条件下泵扬程系数、功耗损

超音速喷嘴作为重要的能量转换装置,其主要功用是将高压气体的焓降转变为气流的动能,对于特定结构类型喷嘴,当喷嘴前后压力比达到或超过某一临界值时喷嘴的流通能力达到最大值,并被喉部面积所限制,由于气体在喷嘴中流动的复杂性,喷嘴实际的流通能力与理论设计值总有一定的差别,将喷嘴实际通过质量流量与理论质量流量的比值称作喷嘴流出系数,本文通过对某产品中应用的3种结构类型喷嘴进行空气流通试验测量,得出在喉部等效面积相同情况下3种喷嘴流出系数的差别,并为后续设计及分析计算提供试验依据.

为研究小型燃气涡轮转子工作期间转子轴向温差对转子的动力学特性的影响。利用 workbench 对转子进行瞬态热仿真,分析转子在工作期间的温度分布规律,并将温度分析结果施加至转子模型上,通过采用传递矩阵法,对温度场作用下涡轮转子的临界转速进行分析计算,结果表明,临界转速随温度的升高降低。轮盘的温度升高会引起第三阶临界转速下降,对一二阶影响很小;轴段的温升对前三阶临界转速都有降低的效应。