本文中主要研究了一种新型电磁超声激发方法-连续脉冲电磁超声激发，旨在提高电磁超声换能器的磁声转换效率，解决其灵敏度低以及热效应的不良影响等问题。在EMAT基本模型基础上，应用新型开关电源IGBT管代替交流接触器，以实现电磁超声换能器的自动激发，完成电容储能型脉冲电路的自动充放电。介绍了EMAT的基本原理，对加入IGBT管的RLC脉冲放电电路进行了参数理论选取的动态分析，以实验的方式对整个电路进行研究，得出比较理想的电路元器件参数的搭配方案，最终理论分析和实验验证得到了统一结论。

为进一步探索液膜空化对密封性能的影响,以螺旋槽液膜密封为研究对象,基于JFO空化模型及坐标变换建立其数学模型并采用有限体积法离散求解。探讨Reynolds和JFO两空化边界下的密封速度场和流量场分布规律以及空穴压力对密封性能如承载能力和摩擦扭矩等影响。结果表明空穴区的形成具有动态性,速度矢量在空穴区内部为0,在液膜始破边界和靠近内径处的液膜重生边界上速度矢量朝向空穴区,而在靠近外径处的液膜重生边界上速度矢量远离空穴区;液膜流量场主要集中于槽区内且JFO空化边界下的流量场分布比Reynolds空化边界下值更为密集;空穴压力的增加可提升液膜承载能力但增幅较小,而对摩擦扭矩的影响可忽略不计。

针对液体润滑非接触式机械密封在低黏环境下承载性能不足的问题,提出一种新型螺旋槽-波锥坝动静压组合型机械密封结构,采用MATLAB软件利用有限差分法求解考虑质量守恒空化边界的雷诺方程,并将组合槽与螺旋槽、波锥坝的密封性能进行比较,进一步分析不同结构参数与工况参数对组合槽性能参数的影响规律。结果表明:新槽型波数与螺旋槽数重合时组合密封在径向出现2个压力峰值,相较于单一槽型结构拥有更好的承载能力与较小的摩擦扭矩;液膜力与泄漏量随波锥比或径向宽度比的增加而增大,外径压力和转速越大,组合槽的承载性能提升越显著,但外径压力的升高会造成较大的径向泄漏。组合槽结合了波锥槽的静压承载与螺旋槽的动压承载综合优势,将有效提升液体润滑非接触式机械密封在低黏环境下的润滑性能。

利用Fluent建立了高温泵用非接触式气膜密封模型,分析了考虑粘温效应对密封参数的影响。并计算得出随着转速和压力比的变化,粘温效应对开启力、刚漏比、摩擦功耗以及最大端面温度的影响。研究发现随转速增大,粘温效应对密封参数的影响愈发明显;而粘温效应对密封参数的影响与压力比无明显关系。为高温泵用非接触式气膜密封设计提供相关参考。