一、离心式压缩机叶轮叶片应力有限元分析（论文文献综述）
黄仕豪[1]（2021）在《流线隧道式压气机结构设计及强度研究》文中研究表明发动机性能的不断增强使得涡轮增压器的压比和转速不断提高,压气机工作轮的机械、气动与热负荷也随之增加。另外压气机工作轮的使用寿命要求更长,成本要求更低,使得传统的叶片式工作轮对材料性能的要求大幅度增加。新型隧道式工作轮（隧道轮）作为一种闭式旋转机械,在具有强度更高,泄露损失小,流线设计优化空间大,适应更高转速等优势的同时还能降低对材料性能的要求。隧道轮在工作过程中主要承受高速离心载荷,以及空气气动载荷、压缩空气热量产生的温差热载荷和不均匀流场相互作用产生的振动交变负荷等,受力情况极为复杂。因此,在研究隧道轮的强度时,需要综合考虑气动、传热、结构和强度等多个学科,采用多物理场耦合求解的方法,才能够获得更为准确的隧道轮应力及振动情况。本文以某新设计的单级低压比隧道式压气机工作轮为研究对象,采用多物理场耦合求解的方法,计算并分析了不同载荷与工况下隧道轮的应力及振动情况,为确保流线隧道式压气机能够安全可靠的运行提供了基础。主要研究内容如下:首先,根据隧道轮的相关参数,设计流线隧道式压气机的进气道、扩压器与蜗壳,并建立流线隧道式压气机的气动计算模型,研究了恒定转速下不同工况对隧道轮流域温度、压力的大小和分布的影响,结果表明,隧道轮出口部位的温度和压力会随着流量的下降而增加。其次,建立流线隧道式压气机工作轮的有限元计算模型,根据气动计算所得隧道轮流域的温度、压力分布,采用多场耦合求解的方法,分析了不同工况、不同载荷对隧道轮的应力及变形的影响,研究表明:不同载荷对隧道轮应力大小和分布情况影响程度的大小依次是离心载荷、温度载荷与气动载荷;温度载荷与气动载荷均会在离心载荷的基础上使隧道轮的等效应力增加;在不同的工况,小流量工况下隧道轮的等效应力最大。基于上述研究结果,研究了综合考虑载荷与工况时隧道轮强度校核的方法,同时根据该方法校核了该隧道轮的强度,并计算了隧道轮的低周疲劳临界转速和极限转速。最后,研究了不同载荷作用产生的预应力对隧道轮模态的影响,结果表明:不同载荷对隧道轮的模态产生的影响可以忽略不计。
冯帆[2]（2021）在《受紊乱气流作用的压缩机叶轮动力响应分析》文中认为离心式压缩机,是一种在机械、化工、航空航天等国民经济重要生产行业都有着广泛应用的大型旋转机械设备,具有转速高、功率大、制造精度高等特点。叶轮是离心式压缩机的核心部件,在工作中承受了紊乱的气动载荷作用,所以叶轮的安全性是保障压缩机正常运行的重要指标。随着压缩机朝着大型化、高速化、大流量、大功率的方向发展,为了确保叶轮能够安全可靠的运行,考虑紊乱气流作用下叶轮的动力响应问题十分必要。由于气动载荷具有随机性,本文通过分区求解法,提取离心式压缩机流固耦合面在固体域的气动载荷,并将其视为随机振动激励,通过研究非定常气动载荷的相关统计特性,将脉动压力部分从时域转化到频域中。再利用大型有限元分析软件ANSYS的瞬态分析模块和谐响应分析模块,基于虚拟激励法,进行ANSYS APDL的二次开发,编写叶轮在受到不同特性的紊乱气流作用下位移响应分析的高效算法,实现随机振动虚拟激励在ANSYS有限元软件中的应用,得到叶轮位移响应振动幅值的统计特性,推广虚拟激励法的应用,并为未来相关领域的可靠性设计和疲劳分析提供相应的参考依据。本文重点做了以下工作:首先,介绍了信号处理理论的基本知识,以某大型离心式压缩机某点实测的压力脉动数据和应变数据为例,计算了各项统计特性。其次,推导了不同统计特性随机振动激励下的多维多点振动分析方法——虚拟激励法,详细阐述了在有限元软件ANSYS中的实现流程,并通过多个算例,构造了不同的随机振动激励,将本方法计算的位移响应功率谱结果与解析解、时域瞬态分析的计算结果进行精度对比,结果拟合良好,满足工程实际要求。其中针对多自由度系统的部分相干平稳随机振动激励,从提取激励功率谱幅值占比较大的频率点和结构的固有频率的角度出发,进行算法优化,降低计算时间,提高计算效率。最后,对某型号离心式压缩机叶片进行建模,开展有限元分析,提取CFD软件所生成的非定常叶轮流体域气动载荷,分析其统计特性,通过三角快速映射法,得到叶轮固体域在流固耦合界面上的压力脉动值。运用效率优化的方法,进行叶轮的多维多点部分相干平稳随机振动分析,获得关注节点的位移响应功率谱统计特性。
王欣[3]（2021）在《含裂纹叶轮应力强度因子研究及疲劳寿命预测》文中研究说明压缩机作为工业过程中重要的能量转换装置,在各行各业都有着广泛的应用。叶轮是压缩机实现功—能转换的核心部件,在其高速运转过程中,由于其复杂的应力状态及恶劣的工作环境,使得断裂事故常有发生,因此叶轮服役安全性是机组可靠运行的重要组成部分,有研究叶轮结构的断裂行为,建立早期的预测机制,实现结构的智能化诊断是十分必要的。本文先以某型号离心式叶轮为研究对象,根据已有的破坏案例,合理的在叶轮上设置裂纹的萌生位置和初始长度,基于扩展有限元方法,研究了Ⅰ型应力强度因子在离心式叶轮不同位置处的变化特点。之后使用神经网络算法,将含裂纹叶轮的力学特征作为输入,实现了对裂纹的位置和长度的初步预测。最后以轴流式叶轮为研究对象,结合扩展有限元方法和基于能量的Paris准则近似计算了共振载荷下的疲劳裂纹扩展寿命。本文重点做了以下工作。（1）基于ABAQUS扩展有限元（XFEM）方法,对叶片进口处不同位置裂纹尖端的应力强度因子进行仿真计算,得到Ⅰ型应力强度因子与裂纹位置和裂纹长度的变化关系,分析发现,在叶片进口处Ⅰ型应力强度因子与裂纹长度（4mm-10mm）近似为线性关系,与裂纹位置近似为二次函数关系。研究了裂纹尖端形状因子的变化规律,在一定范围内给出叶片进口处形状因子取值1.051。（2）通过模态计算和静力计算,对含裂纹叶轮进行了敏感性分析。分别比较了裂纹结构与完好结构的固有频率、节点位移和节点应变,分析发现,结构的固有频率和节点位移对裂纹的敏感性较低,而节点应变对裂纹的位置以及长度具有较高的敏感性。（3）将裂纹尖端附近的应变场作为裂纹识别的特征量,使用Tensorflow2.0框架,搭建神经网络模型,将叶高方向节点的应变差作为神经网络的输入参数,将裂纹的位置进行独热编码作为神经网络的输出。结果表明,神经网络算法能够根据叶高方向上节点的应变差,准确的预测出裂纹的位置,并且根据节点应变差的数值,合理预测出裂纹的长度。（4）对轴流式叶轮分别进行了预应力模态分析,谐响应分析以及疲劳裂纹扩展分析,分析发现,预应力使得结构的固有频率增大。压力载荷的频率为854Hz的时候会激起结构的第三阶振型,此时叶轮结构应力最大位置位于出口处,当10mm的裂纹存在于该应力最大位置时,共振载荷下结构的疲劳裂纹扩展寿命为近50000次循环。
陈培江[4]（2020）在《燃料电池车用空气增压系统设计与优化》文中认为随着石油资源日益枯竭以及环境污染的日益严重,人们开始了对清洁新能源的探寻,而质子交换膜燃料电池以其能量转换率高、零污染排放、运行噪声低等优势引起了学者们的广泛研究。然而,由于生产成本偏高等因素,燃料电池系统难以大范围应用。空气增压系统,作为燃料电池阴极供气系统的重要子系统,寄生功耗较大,约占燃料电池辅助功耗的80%,其性能直接影响燃料电池系统效率。因此,本文设计了一套低功耗的燃料电池车用空气增压系统,以利于燃料电池系统的推广使用。论文的主要研究内容如下:（1）设计一套配有膨胀机,能够回收电堆尾气能量的空气增压系统,并根据需求进行压缩机与膨胀机的设计。通过压缩机与膨胀机流体域的数值模拟,表明所设计的压缩机和膨胀机均能满足额定工况的要求。根据设计的压缩机与膨胀机结构,配置高速电机,完成了空气增压系统结构设计。（2）研究压缩机叶片入口安装角、叶片出口安装角、叶片包角、叶片型线以及扩压器出口直径对其性能的影响。以功耗最低为目标,运用Kriging近似模型结合灰狼优化算法,对压缩机进行多参数同时优化。结果表明,优化后的离心空压机在满足额定工况要求的情况下,等熵效率提升了4.23%,功耗降低了5.31%,并且喘振裕度提高了2.4%;同时当压缩机流量小于额定流量时,其压比有一定提升,且功耗有一定降低,实现了燃料电池系统净输出功率的提高。（3）对压缩轮与膨胀轮在超速状态和工作状态的强度进行分析,探究了气动力与温度场对叶轮最大应力的影响。通过计算得出了转子系统的最大轴向力,验证了空气轴承的止推力能够平衡轴向力。经过模态分析,证明了转子系统的额定工作转速能够避开共振点。最后设计了燃料电池车用空气增压系统的实验流程与测量系统,为日后开展实验提供了技术保障。本文通过设计与数值模拟得到了适用于质子交换膜燃料电池的空气增压系统原型,运用多参数优化方法对压缩机性能进行了优化,分析了叶轮的强度与转子系统的动力学特性,该研究成果可为燃料电池车用高性能空气增压系统的设计提供技术参考。
王璟[5]（2019）在《变流量工况下离心压缩机叶轮再设计与性能研究》文中认为通常情况下,叶轮设计流程要进行复杂的叶轮选型设计以及性能验证工作,工作量较大,企业成本投入较多;因此在设计过程中根据用户所提供的流量级别对原有模型级叶轮进行合理的切削,以使叶轮满足新的工况需求,无疑会大幅降低企业的人工以及制造成本,也可为开发新的压缩机叶轮模型级提供指导。本课题正是基于上述想法,在原有叶轮模型参数的基础上,根据不同的流量级别,以满足压缩机的效率及性能为前提,确定叶轮的切削方案,同时通过分析对比,并加以验证;在此基础上使叶轮切削方案的选择具有通用性与系列性。本文首先采用SolidWorks软件对离心压缩机进行叶片和扩压器的三维建模,得到了计算区域,然后采用CFD软件NUMECA进行数值计算分析。为缩短计算时间,尽可能快地得到计算结果,在满足工程精度的前提下,依据经验,计算域定为叶轮及扩压器的单通道形式。利用Autogrid5模块对叶轮和扩压器计算域进行网格划分,利用FINE/EURANUS进行计算求解。根据工况要求,将设计流量逐渐从100%减小到70%,再基于变化的流量尝试以不同比例系数进行叶轮的盖盘切削,对不同切削方案下得到的叶轮分别划分网格,分别进行数值计算,得到各切削方案的叶轮与原叶轮的变工况性能对比。此外,将扩压器改为楔型扩压器再与原翼型扩压器的计算结果进行对比,最终获得了与运行流量点相匹配的的叶轮切削方案,之后对整机进行了试验考核,试验结果表明该离心机的性能达到技术要求,叶轮切削再设计方案验证成功。叶轮切削是离心压缩机模型级应用的延伸,对模型级的系列化开发具有重要的指导意义。
李宏钦[6]（2019）在《氢燃料电池车用高速离心式压缩机的设计及研究》文中研究说明随着石油资源的日益稀缺以及环境污染的日益加重,新能源汽车的研发迫在眉睫。氢燃料电池以其燃料来源广泛、污染小等优点被认为是未来最有可能替代传统内燃机的汽车动力源。受限于汽车上的空间、重量以及车载燃料电池对压缩空气的性能要求,离心式压缩机逐渐成为主流机型。本课题针对氢燃料电池乘用车设计了采用空气轴承支承的高速离心式压缩机,主要完成了以下研究工作:1)根据氢燃料电池乘用车的需求,基于相似原理设计了高速离心压缩机的三维流场结构,采用FLUENT软件仿真计算了压缩机的性能曲线,满足氢燃料电池乘用车的要求;基于比焓降的大小设计了膨胀机的三维流场结构,仿真计算了设计点下膨胀机的流场分布,并计算出膨胀机回收的功率大小,有效地降低了整机功耗。2)针对压缩机叶轮进行应力分析,从最大应力和最大变形量两个方面分析了压缩机叶轮正常工作时的安全性;采用LS-DYNA软件对压缩机进行了包容性仿真,从能量及加速度变化规律方面分析了破裂的叶轮撞击蜗壳过程,证明了压缩机蜗壳可以完整包容破裂的叶轮,确保了压缩机的安全性。3)基于UDF动网格方法以及线性位移增量法对空气轴承动态性能进行研究,研究了空气轴承结构参数对动态特性的影响;设计了离心式压缩机-高速电机-膨胀机同轴相连的轴系结构,通过对空气轴承-转子系统进行模态分析、不平衡响应分析以及冲击响应分析,证明了轴承转子系统设计的合理性。4)搭建实验平台测定压缩机性能曲线并与压缩机仿真结果进行了对比,证明了压缩机仿真方法的可靠性;测定空气轴承-转子系统的临界转速并与理论计算结果对比,证明了空气轴承动力学性能的仿真结果的准确性以及空气轴承-转子系统的可行性。经过压缩机结构设计、性能仿真及实验研究,完成了氢燃料电池乘用车专用高速离心式空气压缩机的设计,研究了空气轴承的动态性能影响因素,为车载燃料电池用压缩机的后续研发提供了重要参考。
张帅[7]（2019）在《透平机械转子失稳及叶轮分析方法研究》文中提出透平机械一直是工业中重要的机械之一,随着透平机械不断的向高温高速高压大流量方向发展,透平机械的稳定性也面临着更大的挑战。失稳造成的影响也十分恶劣,轻者停机检修,重者甚至会导致整个机械的报废。透平机械中最重要的两个部件为动密封和叶轮,动密封能够很好的防止工质泄漏,提高透平机械的效率,节约能源,但同时也会产生气流激振从而产生稳定性问题;叶轮是透平机械中最重要的做工部件,叶轮的稳定性关系着叶轮做功的稳定性。因此研究以上两种部件对于透平机械稳定性的影响有着重要的意义。本文针对于这两个方面做了大量的研究,主要工作如下:（1）分析了蜂窝-迷宫组合密封的优势,并进一步分析了操作工况参数（转速、压比）和几何参数（密封间隙,密封孔深）对于其泄漏特性和动力学特性的影响。（2）针对迷宫密封和蜂窝密封,结合ANSYS APDL,CFX CCL和MATLAB三种编程语言,针对常见的密封进行了参数化分析框架的搭建。实现了从建模到最终结果处理的所有功能,大大简化了密封分析的步骤,提高了密封分析的精确度和效率。（3）针对密封材料所需实验条件开发了两个实验台。一个为动密封实验台,实现了对于不同动密封（如常见的迷宫密封、蜂窝密封等）的密封性能和动力学特性测试。另一个为一种密封压紧力连续可调的高温密封实验台,能够通过此种实验台实现对于多种条件下不同密封材料的测试。（4）针对实际叶轮进行了增压机叶轮分析方法的探究。探究了 SAFE图在离心叶轮中的应用,研究了离心叶轮的共振规律。
王前聪[8]（2019）在《蒸气压缩机叶轮运动仿真及其激光选区熔化成型特征的研究》文中进行了进一步梳理机械式蒸汽再压缩（Mechanical Vapor Recompression,简称MVR）技术的作为新型浓缩提取工艺成为当前研究热点,国内外已经做了一些与之相关的研究。国内外MVR技术主要应用于用于制药、轻工食品、石油化工、生物工程和污水处理等领域,具有高效、节能、环保等技术优势。然而,MVR技术装备存在着机械能消耗,如何开发高效机械式蒸汽压缩机成为当前推广应用MVR技术的主要瓶颈。离心式压缩机具有高效的机械能转化效率和性能稳定性,使其成为开发蒸汽压缩机的首要选择。机械式在压缩系统中压缩机的核心部件是叶轮,是整个系统中关键部件,是将气体进行循环利用的关键,对整个系统的节能和安全运行有着非常大的影响。但是,叶轮属于曲线形状,结构形貌的精确度是影响其运行性能的关键,结构设计和加工方法尤为重要,因此,对蒸汽压缩机叶轮进行优化设计和先进加工工艺的研究具有一定的学术价值和较广阔的应用前景。在分析研究相关文献资料的基础上,进行叶轮结构优化设计和加工工艺研究是开发高效蒸汽压缩机的重要技术基础。本文运用ANSYS workbench板块对叶轮进行了工况条件下的流固耦合模拟分析,探究在工况下叶轮的运行状况和蒸汽流动特征,进一步优化叶轮的结构参数和形状,实验研究了基于激光选区熔化成型（Selective Laser Melting,简称SLM）技术的叶轮快速成型工艺,探索了SLM工艺参数对叶轮成型性能的影响,确定了叶轮的SLM成型工艺,实现了叶轮的激光选区熔化工艺的快速制作。论文根据所需的工艺要求,借助计算机数值模拟方法,对离心式压缩机叶轮结构进行优化设计,确定了蒸汽压缩机的相关工艺参数。其中:叶轮进口直径D0=0.336m,叶片进口直径D1=0.368m,叶轮外径D2=0.642m,叶片进口宽度b1=0.046m,叶片出口宽度b2=0.025m,轮毂直径d=0.16m,并进一步进行流固耦合校验结构设计的合理性。分析表明,叶轮在工况下的强度、变形情况、安全状况满足所需的工艺要求。针对叶轮复杂形状的特殊性,本文开展了叶轮激光选区熔化快速成型工艺（SLM）技术的研究,以期为提高复杂结构叶轮的加工精度,缩短叶轮新产品开发周期,实现压缩机市场反应速度。研究结果表明,SLM技术是开发蒸汽压缩机叶轮的先进加工技术,实现了叶轮的精确成形和快速制造。实验确立了叶轮激光选区熔化工艺参数:单层厚度为0.05mm,填充间距为0.14mm,填充速度为650mm/s,填充功率为300w。,为叶轮的精确成型和快速制造奠定了良好的工艺技术基础。
韩落乐[9]（2019）在《微型离心式压气机叶轮流固耦合仿真研究》文中研究指明微型涡轮发动机是一种小型的动力装置,由于其战略的重要性,一直都是各个国家的研究重点。压气机是微型涡轮发动机的核心部件,叶轮是压气机的唯一做功元件,其性能的好坏决定着压气机性能的好坏,进而影响涡轮发动机的性能。为提高微型压气机在高温高压高转速及复杂的多相耦合环境的下的性能,对其进行数值模拟和叶轮强度有限元分析具有重要意义。论文开展了以下工作:（1）采用工程软件ANSYS CFX对某微型涡轮发动机压气机叶轮进行数值模拟,得到压气机在不同转速下的变工况特性曲线,分析了压气机叶轮特征截面流动分布情况。在分析内部流场基础上,探究了叶片数和分流叶片长度对压气机叶轮性能的影响,结果表明叶轮最佳叶片数为7对,叶轮最佳分流叶片长度为0.813倍的主叶片长度,此时压气机增压比为3.81,等熵效率为66.82%。（2）为了获得叶轮叶片的应力应变分布情况,对叶轮叶片进行单向流固耦合仿真,分析了在流固耦合作用下的叶轮叶片的应力应变分布,得到了叶轮叶片的应力分布云图。比较了离心力和气动力对叶轮叶片应力应变的影响。结果表明,叶轮叶片最大应力发生位置在叶片根部,最大应力为705.33MPa,最大应变发生位置在叶片前缘叶顶处,最大应变为0.28mm。同时分析了在有预应力和无预应力下的叶轮固有频率和模态振型,结果表明预应力会使叶轮刚度增加,使固有频率增加。（3）最后综合考虑热载荷对叶轮叶片强度和固有频率影响,将离心力、气动力、热载荷施加到叶轮叶片上,最终得到三种力共同作用下的叶轮叶片应力应变分布。结果表明,相比于只考虑离心力和气动力影响的情况下,在加载热载荷后,最大应力增加了7.62%,最大应变增加了26.32%,热载荷使固有频率增加。
陈辉[10]（2018）在《车用燃料电池离心式压气机及转子系统设计与性能分析》文中认为燃料电池被认为是目前内燃机最理想的替代动力单元,已经逐渐走进人们的生活。控制阴极进气压力和流量的空气压缩机是燃料电池空气供给系统的关键部件之一,增加进气压力一方面可以提升燃料电池的效率和功率密度,另一方面也会增加压缩机自身的功耗和燃料电池系统的成本。体积小、重量轻、振动噪声小、压比高、响应快的特点使离心式压气机逐渐成为目前燃料电池空气压缩机的主流选择。根据某型号车用燃料电池的设计要求,本文设计了一种高压比、小流量的离心式压气机的叶轮和转子系统,并对叶轮的性能和转子—轴承系统的转子动力学特性进行了计算分析。首先,结合Concepts NREC软件的设计体系,阐述了离心式压气机叶轮气动设计的理论基础和方法。然后以设计点转速、流量和压比以及叶轮入口轮毂轮缘比r1h/r1t为因素,设计了四因素四水平正交试验,选择工作范围最宽的一组数据作为叶轮一维气动设计参数。依次经过一维设计、三维叶片造型和全三维计算后,得到了满足设计要求且气动性能良好的压气机叶轮。将设计得到的叶轮导入NUMECA中以深入了解叶轮内部流动结构,分析了三种不同工况下叶轮通道内涡流类型和分布的异同。完成气动设计后,对叶轮结构进行设计,计算不同载荷、不同工况下的应力分布,并完成强度校核。然后,对压气机的转子系统进行设计。对转子的两个重要组成部分——电动机转子和轴承进行了选型和设计。经过比较,选择了永磁同步电动机作为驱动源。为了比较使用球轴承和空气箔片轴承的离心式压气机转子的性能,选取了合适的球轴承,在Dy Ro Be S Be Perf中设计了满足承载力要求的空气箔片轴承,并分别计算了它们的刚度和阻尼。完成转子系统设计后,在Dy Robe S Rotor中分别建立采用球轴承和采用空气箔片轴承的转子—轴承系统,对两种系统的线性动力学特性进行了分析和对比。然后建立了采用空气箔片轴承的非线性转子—轴承系统,对其非线性瞬态响应进行了分析,确定了引起系统振动的主要原因。最后,探究了转子其他重要结构参数对转子—轴承系统临界转速的影响。
二、离心式压缩机叶轮叶片应力有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离心式压缩机叶轮叶片应力有限元分析（论文提纲范文）
（1）流线隧道式压气机结构设计及强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 流线隧道式压气机数值模拟相关理论 |
| 2.1 流体动力学分析相关理论 |
| 2.1.1 现代CFD技术 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.2 温度场分析相关理论 |
| 2.2.1 导热微分方程 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 强度分析相关理论 |
| 2.3.1 屈服准则 |
| 2.3.2 压气机工作轮应力计算方法 |
| 2.4 模态分析相关理论 |
| 2.5 多场耦合问题相关理论 |
| 2.5.1 多场耦合现象与研究方法 |
| 2.5.2 隧道轮在工作过程中的多场耦合问题 |
| 2.5.3 基于多场耦合的隧道轮强度及模态的计算方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 流线隧道式压气机结构设计、建模与仿真计算 |
| 3.1 流线隧道式压气机结构设计及模型的建立 |
| 3.1.1 流线隧道式压气机进气道参数设计 |
| 3.1.2 流线隧道式压气机扩压器参数设计 |
| 3.1.3 流线隧道式压气机蜗壳参数设计 |
| 3.1.4 流线隧道式压气机模型的建立 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 求解设置 |
| 3.4 流场计算结果 |
| 3.5 计算模型的试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 流线隧道式压气机工作轮多场耦合应力及振动研究 |
| 4.1 隧道轮有限元计算模型的建立 |
| 4.2 隧道轮温度场和压力场的计算。 |
| 4.2.1 耦合场之间的数据传递 |
| 4.2.2 隧道轮热稳态计算 |
| 4.3 多场耦合作用下隧道轮的应力计算 |
| 4.3.1 单一载荷作用时隧道轮的应力与变形 |
| 4.3.2 多种载荷耦合作用时隧道轮的应力及变形 |
| 4.3.3 不同载荷对隧道轮应力及变形影响的定量分析 |
| 4.3.4 不同工况下流热固三场耦合时隧道轮的应力及变形 |
| 4.3.5 隧道轮强度校核 |
| 4.3.6 隧道轮低周疲劳临界转速、极限转速的确定 |
| 4.4 隧道轮模态计算与分析 |
| 4.4.1 隧道轮模态的计算方法 |
| 4.4.2 隧道轮静频的计算分析 |
| 4.4.3 隧道轮动频的计算分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）受紊乱气流作用的压缩机叶轮动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状和发展动态 |
| 1.2.1 叶轮的非定常流动问题的研究进展 |
| 1.2.2 随机振动的研究进展 |
| 1.3 主要研究工作 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 气动载荷和动力响应的特征分析 |
| 2.1 信号处理的基本理论 |
| 2.1.1 基本统计量 |
| 2.1.2 正态分布检验 |
| 2.1.3 平稳性检验 |
| 2.1.4 自相关与互相关 |
| 2.1.5 频谱 |
| 2.1.6 功率谱 |
| 2.1.7 相干性 |
| 2.2 压力脉动和应变数据的信号分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 随机振动的虚拟激励法 |
| 3.1 虚拟激励法基本理论 |
| 3.1.1 平稳随机激励 |
| 3.1.2 非平稳随机激励 |
| 3.2 虚拟激励法在ANSYS中的二次开发 |
| 3.2.1 平稳随机激励 |
| 3.2.2 非平稳随机激励 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 程序验证 |
| 4.1 二自由度算例 |
| 4.1.1 完全不相干确定性激励 |
| 4.1.2 完全相干确定性激励 |
| 4.1.3 部分相干确定性激励 |
| 4.2 多自由度圆筒算例 |
| 4.2.1 完全不相干平稳随机激励 |
| 4.2.2 完全相干平稳随机激励 |
| 4.2.3 部分相干平稳随机激励 |
| 4.3 部分相干平稳随机振动分析的优化 |
| 4.4 受到非平稳随机激励的单自由度系统算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 离心式叶轮的随机振动分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 叶轮随机振动模型 |
| 5.2.1 叶轮模型 |
| 5.2.2 模态分析 |
| 5.2.3 共振分析 |
| 5.3 叶轮的气动载荷 |
| 5.3.1 气动载荷的信号分析 |
| 5.3.2 生成固体域叶轮表面压力脉动 |
| 5.4 叶轮多维多点部分相干平稳随机振动分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）含裂纹叶轮应力强度因子研究及疲劳寿命预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 三维应力强度因子的进展 |
| 1.3 结构损伤识别研究现状进展 |
| 1.4 结构疲劳破坏研究现状 |
| 1.5 本文研究主要内容 |
| 2 扩展有限元方法及神经网络算法基本理论 |
| 2.1 断裂力学基本理论 |
| 2.1.1 裂纹的分类 |
| 2.1.2 裂纹尖端应力场和位移场 |
| 2.1.3 应力强度因子与K准则 |
| 2.2 扩展有限元方法 |
| 2.2.1 水平集方法 |
| 2.2.2 位移场离散格式 |
| 2.2.3 算例分析· |
| 2.3 神经网络算法 |
| 2.3.1 BP神经网络概述 |
| 2.3.2 BP神经网络的算法原理 |
| 2.3.3 算例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 离心叶轮应力强度因子计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于ABAQUS的扩展有限元方法 |
| 3.2.1 相互作用积分方法 |
| 3.2.2 ABAQUS中扩展有限元方法计算流程 |
| 3.3 叶轮进口位置应力强度因子求解 |
| 3.3.1 几何模型介绍及边界条件设置 |
| 3.3.2 裂纹面位置选择 |
| 3.3.3 应力强度因子计算结果 |
| 3.3.4 应力强度因子随裂纹长度的变化规律 |
| 3.3.5 应力强度因子随裂纹位置的变化规律 |
| 3.3.6 裂纹面形状因子研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于BP神经网络的叶轮结构损伤识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂纹敏感性研究 |
| 4.2.1 模态分析理论基础 |
| 4.2.2 固有频率对裂纹的敏感性研究 |
| 4.2.3 裂纹尖端位移场对裂纹的敏感性研究 |
| 4.2.4 裂纹尖端应变场对裂纹的敏感性研究 |
| 4.3 基于BP神经网络的裂纹损伤识别 |
| 4.3.1 神经网络的过拟合问题 |
| 4.3.2 Softmax层原理介绍 |
| 4.3.3 基于应变差的裂纹位置识别 |
| 4.3.4 基于应变差的裂纹长度预测 |
| 4.4 基于BP神经网络的应力强度因子预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 轴流叶片疲劳寿命分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于ABAQUS的低周疲劳分析 |
| 5.2.1 基于能量释放率的Paris准则 |
| 5.2.2 Direct Cyclic分析步介绍 |
| 5.2.3 疲劳分析参数设置 |
| 5.2.4 疲劳寿命分析算例 |
| 5.3 轴流叶片振动特性及疲劳寿命分析 |
| 5.3.1 模型基本参数介绍 |
| 5.3.2 轴流叶片振动特性分析 |
| 5.3.3 共振载荷下的叶片疲劳寿命分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）燃料电池车用空气增压系统设计与优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 燃料电池阴极系统 |
| 1.3 燃料电池空压机研究现状 |
| 1.4 离心压缩机多参数优化 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 燃料电池车用空气增压系统的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离心式压缩机结构设计 |
| 2.2.1 压缩机叶轮结构设计 |
| 2.2.2 压缩机扩压器与蜗壳设计 |
| 2.3 压缩机三维建模与数值模拟 |
| 2.3.1 压缩机三维建模 |
| 2.3.2 数值模拟方法 |
| 2.3.3 网格划分与边界设置 |
| 2.3.4 数值模拟结果与流场分析 |
| 2.4 透平膨胀机结构设计与数值模拟 |
| 2.4.1 膨胀机喷嘴环与叶轮结构设计 |
| 2.4.2 膨胀机三维建模 |
| 2.4.3 膨胀机数值模拟与流场分析 |
| 2.5 系统总体结构设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 离心式压缩机多参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离心式压缩机气动性能影响因素探究 |
| 3.2.1 叶片入口安装角的影响 |
| 3.2.2 叶片出口安装角的影响 |
| 3.2.3 叶片包角的影响 |
| 3.2.4 叶片型线的影响 |
| 3.2.5 扩压器出口直径的影响 |
| 3.3 多参数优化方法和流程 |
| 3.3.1 最优拉丁超立方实验设计方法 |
| 3.3.2 sKriging近似模型原理 |
| 3.3.3 灰狼优化算法 |
| 3.4 多参数优化在离心压缩机上的应用 |
| 3.4.1 多参数优化自动化平台搭建 |
| 3.4.2 基于Kriging—灰狼算法的压缩机多参数优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 转子系统动力学分析与实验设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 叶轮应力分析 |
| 4.2.1 叶轮热流固单向耦合计算流程 |
| 4.2.2 叶轮建模与网格划分 |
| 4.2.3 叶轮温度场分析 |
| 4.2.4 叶轮结构强度分析 |
| 4.3 轴承止推力校核 |
| 4.4 转子系统模态分析 |
| 4.4.1 模态分析原理 |
| 4.4.2 模态分析 |
| 4.5 实验设计 |
| 4.5.1 实验装置与流程 |
| 4.5.2 实验测量系统 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间论文发表情况 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间论文发表情况 |
（5）变流量工况下离心压缩机叶轮再设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 项目研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外技术水平 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术难点及技术关键 |
| 1.3.3 拟采取的技术方案和路线 |
| 2 组装式齿轮压缩机设计介绍 |
| 2.1 设计结构概述 |
| 2.2 本齿轮压缩机的设计特点 |
| 2.3 叶轮切削方案理论计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 叶轮三维建模与数值计算 |
| 3.1 本文使用软件简介 |
| 3.2 叶轮及扩压器的三维模型建立 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.4 叶轮与扩压器内部流动的数值计算 |
| 3.5 数值计算结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 叶轮应力分析 |
| 4.1 计算简介 |
| 4.2 分析模型建立 |
| 4.3 应力分析结果 |
| 4.3.1 切削前叶轮分析 |
| 4.3.2 切削后叶轮分析 |
| 4.4 应力分析结论 |
| 5 试验验证 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 设计参数 |
| 5.2.1 试验设备 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.2.3 几点说明 |
| 5.3 试验结果及评价 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）氢燃料电池车用高速离心式压缩机的设计及研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 车载氢燃料电池空气供应系统 |
| 1.3 车载氢燃料电池用空气压缩机 |
| 1.3.1 车载氢燃料电池用空气压缩机的要求 |
| 1.3.2 车载氢燃料电池用空气压缩机研发现状 |
| 1.4 空气轴承发展现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 高速离心式压缩机的气动性能设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离心式压缩机的气动性能设计 |
| 2.2.1 压缩机基本设计参数的确定 |
| 2.2.2 压缩机的一维热力设计 |
| 2.2.3 压缩机叶轮的三维设计 |
| 2.2.4 压缩机扩压器及蜗壳流场结构设计 |
| 2.3 径向膨胀机的气动性能设计 |
| 2.3.1 膨胀机的一维热力设计 |
| 2.3.2 膨胀机叶轮及喷嘴的三维设计 |
| 2.3.3 膨胀机蜗壳及扩压器流场结构设计 |
| 2.4 压缩机及膨胀机流场分析 |
| 2.4.1 流体力学控制方程 |
| 2.4.2 仿真计算模型及网格无关性验证 |
| 2.4.3 压缩机流场仿真分析 |
| 2.4.4 膨胀机流场仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高速叶轮应力分析及蜗壳包容性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 叶轮应力分析 |
| 3.2.1 应力分析模型及材料参数 |
| 3.2.2 叶轮应力及变形量分析 |
| 3.3 蜗壳包容性分析 |
| 3.3.1 材料模型及接触定义 |
| 3.3.2 包容分析模型 |
| 3.3.3 数值仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 空气轴承性能研究及系统转子动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 径向空气轴承动特性研究 |
| 4.2.1 仿真计算模型及网格无关性验证 |
| 4.2.2 刚度阻尼系数的仿真计算方法 |
| 4.2.3 偏心率的影响 |
| 4.2.4 供气压力的影响 |
| 4.2.5 节流孔径的影响 |
| 4.2.6 轴颈间隙的影响 |
| 4.2.7 轴承长度的影响 |
| 4.3 止推空气轴承的静态性能分析 |
| 4.3.1 供气压力的影响 |
| 4.3.2 节流孔径的影响 |
| 4.3.3 节流孔位置的影响 |
| 4.4 主轴设计及转子动力学分析 |
| 4.4.1 主轴设计及校核 |
| 4.4.2 模态分析 |
| 4.4.3 不平衡响应分析 |
| 4.4.4 冲击响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.3 数据采集及监控系统 |
| 5.4 实验数据分析 |
| 5.4.1 压缩机性能实验数据分析 |
| 5.4.2 轴承性能实验数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间论文发表情况 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间论文发表情况 |
（7）透平机械转子失稳及叶轮分析方法研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 透平机械级间密封的研究现状 |
| 1.3.2 透平叶轮振动分析的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 动密封泄漏特能和动力学特性分析 |
| 2.1 动密封整圈计算的动力学模型 |
| 2.2 密封结构尺寸介绍 |
| 2.3 求解器及边界条件设置 |
| 2.4 密封模型的网格无关性讨论 |
| 2.5 部分模型下对于不同密封的性能分析 |
| 2.5.1 组合密封和蜂窝密封、迷宫密封的对比 |
| 2.5.2 密封线速度对于蜂窝-迷宫组合密封的影响 |
| 2.5.3 压比对于蜂窝-迷宫组合密封性能的影响 |
| 2.5.4 间隙对于组合密封的影响 |
| 2.5.5 孔深对于组合密封的影响 |
| 2.6 整圈模型分析不同条件下密封转子稳定性的变化规律 |
| 2.6.1 对压比进行验证性分析 |
| 2.6.2 转速对于孔式阻尼密封、蜂窝密封、蜂窝-迷宫组合密封的影响 |
| 2.6.3 气体对于孔式阻尼密封、蜂窝密封、蜂窝-迷宫组合密封的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 密封分析软件的开发 |
| 3.1 密封分析软件开发的意义 |
| 3.2 ANSYS APDL程序编制 |
| 3.2.1 迷宫密封的参数化程序编制 |
| 3.2.2 蜂窝密封及孔式阻尼密封的参数化程序编制 |
| 3.2.3 前肩密封的参数化程序编制 |
| 3.2.4 网格质量检验 |
| 3.3 动密封软件框架搭建 |
| 3.3.1 CFX中CCL编程语言的介绍 |
| 3.3.2 MATLAB中图形用户界面介绍 |
| 3.3.3 基于MATLAB动密封一键化分析软件的开发 |
| 3.3.3.1 主界面介绍 |
| 3.3.3.2 分析界面介绍 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 密封实验台的设计 |
| 4.1 动密封实验台 |
| 4.1.1 实验台系统 |
| 4.1.2 实验台详细结构 |
| 4.2 一种可控压力的精准控温高温密封试验台 |
| 4.2.1 实验台系统 |
| 4.2.2 实验台详细结构 |
| 第五章 实际叶轮分析方法研究 |
| 5.1 判断整圈叶片共振方法 |
| 5.2 叶片模型的获取 |
| 5.2.1 叶轮模型的建立 |
| 5.2.2 逆向叶轮准确性分析 |
| 5.3 叶轮的模态分析 |
| 5.3.1 模态分析的前处理 |
| 5.3.2 模态分析结果分析 |
| 5.3.3 SAFE图可靠性分析 |
| 5.4 离心叶轮共振规律探究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发布的学术论文 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（8）蒸气压缩机叶轮运动仿真及其激光选区熔化成型特征的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景、目的和意义 |
| 1.2 离心式压缩机国内外研究及应用现状 |
| 1.3 离心式压缩机叶轮加工技术研究概况 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 离心式压缩机叶轮的工艺设计研究 |
| 2.1 离心式压缩机级的基本工作情况 |
| 2.1.1 离心式压缩机级的理论分析 |
| 2.1.2 离心压缩机级的多变功h_(db)和多变效率η_(db) |
| 2.2 离心式压缩机叶轮的结构参数设计 |
| 2.2.1 叶轮的结构分析 |
| 2.2.2 叶轮结构参数的优化设计 |
| 2.3 叶轮结构的分析研究与设计计算 |
| 2.3.1 叶轮设计中的基本要求 |
| 2.3.2 叶轮的设计计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 离心式蒸汽压缩机叶轮的流固耦合分析 |
| 3.1 离心式压缩机叶轮模型的三维建模 |
| 3.1.1 叶轮的设计模块 |
| 3.1.2 叶轮的Solidworks建模 |
| 3.2 基于ANSYS workbench的叶轮结构分析 |
| 3.3 基于ANSYS workbench的叶轮流固耦合分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于SLM技术叶轮快速成型工艺研究和示范 |
| 4.1 叶轮的激光选区熔化成形工艺分析 |
| 4.2 选区激光熔化成形设备及实验材料性能测试 |
| 4.3 叶轮SLM成形工艺参数对单道成型的影响 |
| 4.3.1 填充功率对单道扫描线线宽、线高及外观形貌的影响 |
| 4.3.2 铺粉厚度对单道扫描线线宽、线高及外观形貌的影响 |
| 4.3.3 填充速度对单道扫描线线宽、线高及外观形貌的影响 |
| 4.4 叶轮SLM工艺参数对单层成型的影响 |
| 4.5 叶轮的SLM成型工艺示范 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（9）微型离心式压气机叶轮流固耦合仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 压气机叶轮性能以及内部流场的研究进展 |
| 1.3 叶轮机械流固耦合研究进展 |
| 1.4 问题的提出和本文工作设想 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 微型离心式压气机叶轮数值模拟理论 |
| 2.1 流场数值计算基本理论 |
| 2.1.1 流体运动控制方程 |
| 2.1.2 湍流方程 |
| 2.2 叶轮强度数值理论 |
| 2.3 流固耦合方程 |
| 2.4 模态分析理论 |
| 2.5 温度场分析理论 |
| 2.5.1 导热微分方程 |
| 2.5.2 边界条件 |
| 本章小结 |
| 3 微型离心压气机叶轮流场计算和分析 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 边界条件及求解设置 |
| 3.2.1 边界条件 |
| 3.2.2 求解设置 |
| 3.3 网格划分及网格无关性考核 |
| 3.3.1 网格划分 |
| 3.3.2 网格无关性考核 |
| 3.4 模型验证与数值模拟方法的考核 |
| 3.4.1 模型建立及网格划分 |
| 3.4.2 边界条件与求解控制 |
| 3.4.3 模拟结果分析 |
| 3.5 模拟结果分析 |
| 3.5.1 变工况下的压气机特性曲线 |
| 3.5.2 额定工况下离心式压气机内部流场分析 |
| 3.5.3 不同叶片数目对压气机性能的影响 |
| 3.5.4 不同长度分流叶片对压气机性能的影响 |
| 本章小结 |
| 4 微型离心式压气机叶轮流固耦合分析 |
| 4.1 流固耦合计算方法 |
| 4.2 叶轮叶片流固耦合仿真 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 计算设置分类 |
| 4.3.2 计算结果分析 |
| 4.3.3 强度校核 |
| 4.4 叶轮的强度仿真 |
| 4.4.1 网格划分及边界约束 |
| 4.4.2 叶轮强度分析 |
| 4.5 模态有限元分析 |
| 4.5.1 叶轮模态分析分类 |
| 4.5.2 叶轮模态结果分析 |
| 本章小结 |
| 5 微型离心式压气机叶轮热应力研究 |
| 5.1 热力分析流程 |
| 5.2 温度场分析 |
| 5.2.1 叶轮叶片温度场分析 |
| 5.2.2 叶轮温度场分析 |
| 5.3 热流固耦合分析 |
| 5.3.1 热流固耦合分析流程 |
| 5.3.2 叶轮叶片热流固耦合分析 |
| 5.3.3 叶轮热流固耦合分析 |
| 5.4 加载热载荷后模态分析 |
| 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（10）车用燃料电池离心式压气机及转子系统设计与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 PEMFC工作原理与车用燃料电池系统结构 |
| 1.2.1 PEMFC工作原理 |
| 1.2.2 PEMFC的优势与发展阻力 |
| 1.2.3 车用燃料电池系统结构简介 |
| 1.2.4 FCS中空气压缩机的重要性 |
| 1.3 车用燃料电池空气压缩机的发展动态和研究现状 |
| 1.3.1 车用燃料电池空气压缩机性能要求 |
| 1.3.2 不同种类压气机在燃料电池汽车中的应用 |
| 1.3.3 车用燃料电池离心式压气机的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 离心式压气机叶轮气动设计理论基础及方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 一维气动设计过程 |
| 2.3 两区模型(CETI Two-zone model) |
| 2.4 三维叶片造型方法及原则 |
| 2.4.1 三维叶片造型方法 |
| 2.4.2 三维叶片造型原则 |
| 2.5 流线曲率法(Streamline Curvature Technique) |
| 2.6 三维流动数值计算 |
| 2.6.1 三维流动基本方程 |
| 2.6.2 湍流模型 |
| 2.6.3 离散方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 离心式压气机叶轮设计与性能分析 |
| 3.1 气动设计流程 |
| 3.2 离心式压气机叶轮一维气动设计与分析 |
| 3.2.1 设计要求 |
| 3.2.2 离心式压气机型式的选择 |
| 3.2.3 设计参数的选取 |
| 3.2.4 一维设计结果及性能分析 |
| 3.3 离心式压气机叶轮三维设计与分析 |
| 3.3.1 三维设计 |
| 3.3.2 准三维分析 |
| 3.3.3 全三维计算和内部流动分析 |
| 3.4 叶轮轴孔及背盘设计 |
| 3.4.1 轴孔直径设计 |
| 3.4.2 叶轮背盘设计 |
| 3.5 叶轮强度校核 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 离心式压气机转子系统设计 |
| 4.1 电动机选型和转子设计 |
| 4.1.1 电动机选型 |
| 4.1.2 电动机转子尺寸估算 |
| 4.2 轴承选型 |
| 4.2.1 燃料电池空气压缩机常用轴承 |
| 4.2.2 球轴承选型 |
| 4.2.3 空气箔片轴承设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 离心式压气机转子—轴承系统转子动力学特性分析 |
| 5.1 离心式压气机转子动力学数学模型建立 |
| 5.1.1 无阻尼自由振动 |
| 5.1.2 有阻尼自由振动 |
| 5.1.3 稳态同步响应 |
| 5.1.4 瞬态响应 |
| 5.2 离心式压气机转子—轴承系统基本有限元模型的建立 |
| 5.2.1 转子动力学分析软件介绍 |
| 5.2.2 离心式压气机转子—轴承系统基本模型的建立 |
| 5.3 采用球轴承的转子—轴承系统转子动力学特性分析 |
| 5.3.1 涡动与稳定性分析 |
| 5.3.2 稳态同步响应分析 |
| 5.3.3 线性瞬态响应分析 |
| 5.4 采用空气箔片轴承的转子—轴承系统线性特性分析 |
| 5.4.1 涡动与稳定性分析 |
| 5.4.2 稳态同步响应分析 |
| 5.4.3 空气箔片轴承系统与球轴承系统比较 |
| 5.5 采用空气箔片轴承的转子—轴承系统非线性特性分析 |
| 5.5.1 空气箔片轴承的动力学特征 |
| 5.5.2 时域瞬态响应分析 |
| 5.5.3 频域瞬态响应分析 |
| 5.6 转子—轴承系统其它结构参数对临界转速的影响 |
| 5.6.1 悬臂端对临界转速的影响 |
| 5.6.2 轴承之间跨距对临界转速的影响 |
| 5.6.3 电机转子尺寸对临界转速的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 6.1 结论总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及研究成果清单 |
| 致谢 |
四、离心式压缩机叶轮叶片应力有限元分析（论文参考文献）
- [1]流线隧道式压气机结构设计及强度研究[D]. 黄仕豪. 中北大学, 2021(09)
- [2]受紊乱气流作用的压缩机叶轮动力响应分析[D]. 冯帆. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]含裂纹叶轮应力强度因子研究及疲劳寿命预测[D]. 王欣. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]燃料电池车用空气增压系统设计与优化[D]. 陈培江. 浙江大学, 2020(07)
- [5]变流量工况下离心压缩机叶轮再设计与性能研究[D]. 王璟. 大连理工大学, 2019(07)
- [6]氢燃料电池车用高速离心式压缩机的设计及研究[D]. 李宏钦. 浙江大学, 2019(04)
- [7]透平机械转子失稳及叶轮分析方法研究[D]. 张帅. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]蒸气压缩机叶轮运动仿真及其激光选区熔化成型特征的研究[D]. 王前聪. 武汉工程大学, 2019(03)
- [9]微型离心式压气机叶轮流固耦合仿真研究[D]. 韩落乐. 郑州大学, 2019(07)
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