张鹏飞
- 作品数：6 被引量：6H指数：1
- 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 高速离心式压缩机轴向力自平衡装置研究被引量：1
- 2015年
- 为解决电磁轴承在高速压缩机中遇到高负载、高发热等问题,设计研究了一种轴向力自平衡装置,以减小电磁轴承的负载,减少发热量。通过数值模拟方法,从性能方面对本设计进行了研究。研究结果表明,自平衡装置在各工况点都可以较明显的减小压缩机整机的轴向力,并且可以在一定的工况范围内实现自平衡。在间隙变大时,压缩机级的等熵效率仅下降1%,在可以接受的范围,而总压比和轴功率基本保持不变;在间隙变小时,压缩机级的等熵效率上升2%,是期望见到的,总压比和轴功率变化很小。由此,证明本轴向力自平衡装置的设计足合理的、可行的,对减小电磁轴承的轴向负载有重要意义。
- 张鹏飞段文龙王志恒席光
- 关键词：电磁轴承
- 用于柔性转子主动控制的等几何Timoshenko梁模型及其数值验证
- 2016年
- 为了克服采用标准有限元方法建立的转子模型自由度多不便直接用于控制器设计的问题,结合等几何分析方法的精度高、自由度少的特点,提出了把低阶等几何Timoshenko梁模型运用到柔性转子的主动控制中,并进行了数值验证。首先,给出了半离散等几何模型及在主动控制中作为转子控制输入信号的各类边界条件;其次,分别对比了高、低阶等几何模型的奇异值响应以及简支条件下的高、低阶模型的数值解与理论解;最后,在采用磁悬浮轴承支撑和给定分布不平衡力扰动的条件下,对转子进行了分散比例微分(PD)仿真控制。结果表明:所采用的低阶模型的奇异值响应在前6阶临界转速范围内与高阶模型基本一致;高阶模型的前10阶模态频率很好地吻合了理论解,低阶模型前4阶模态频率误差在0.2%以内;高、低阶等几何梁模型下的转子不平衡振动位移稳态响应的差别很小,该误差可看成工作转速下的同频小扰动。低阶等几何梁模型在低频范围的高精度验证了该方法所得低阶模型直接用于控制器设计的可行性。
- 张鹏飞王志恒席光
- 关键词：TIMOSHENKO梁振动控制磁悬浮轴承
- 基于Spalart-Allmaras模型的全湍流伴随系统研究
- 本文推导了基于控制理论的透平叶栅全湍流连续伴随优化设计系统。采用网格节点位置坐标变分结合通量雅克比矩阵技术处理RANS方程,充分考虑了湍流粘性变分对伴随系统的影响。同时该方法简化了伴随系统表达式,节约了计算资源。本文耦合...
- 张鹏飞丰镇平
- 关键词：优化设计
- 文献传递
- 基于PD控制的电磁轴承-转子系统非线性振动研究
- 2022年
- 针对比例-微分控制(proportional-derivative,PD)控制下轴向电磁轴承-转子系统,运用多尺度法详细研究了控制器比例增益、微分增益以及扰动力对系统软硬弹簧特性的影响,并根据骨架线方程推导出判别软硬弹簧特性的条件;使用四阶Runge-Kutta法探究转子非线性振动及分岔。研究结果表明:扰动力对软硬弹簧特性没有影响;无量纲比例增益K_(p)增大时系统会在软弹簧与硬弹簧特性之间切换,K_(p)>2时表现为软弹簧特性;微分增益较大时幅频特性曲线发生分裂,稳态解不再具有多值现象;随着扰动频率的增加,发生二次Hopf分岔,转子振动由周期-1变为拟周期振动,拟周期情况下振动形式为拍振,在基频f_(0)附近存在相近的频率f_(0)±f_(b)。
- 张国荣张鹏飞王志恒席光邹瀚森
- 关键词：电磁轴承多尺度法
- 多层高速旋转过盈配合圆筒的应力分析及径向尺寸优化设计方法研究被引量：4
- 2018年
- 为了完善离心力作用下的多层圆筒过盈配合理论以及得到一定约束条件下较优的过盈配合设计方案,该文首先推导了多层旋转圆筒应力和变形分析解析公式以及多层旋转圆筒过盈配合设计公式,然后基于以上理论,以所定义的旋转圆筒最小安全裕度为适应度函数,采用遗传算法优化名义半径使圆筒的最小安全裕度最大化。根据优化并取整后的名义半径,采用有限元软件(ANSYS Workbench)建立磁悬浮轴承转子三维模型模拟了最大过盈条件下装配过程,并且比较了解析方法与有限元的等效应力结果。研究结果表明:所采用的名义尺寸优化方法提高了旋转圆筒的安全系数,增加了转子的安全性;本文模型中的最外层圆筒内壁为最危险环面,此处有限元方法所得最大等效应力比解析方法结果高18.72%,仅采用解析方法预测结果时应适当提高校核安全系数;所给出的解析方法与数值分析方法所得结果总体结果吻合良好,因此所提解析方法可以用于多层旋转圆筒的过盈配合初步设计、分析以及提供理论指导。
- 张鹏飞王志恒席光
- 关键词：过盈配合应力分析尺寸优化有限元法解析法磁悬浮轴承
- 基于定涡黏性假设的连续伴随优化方法研究被引量：1
- 2016年
- 基于网格节点位置坐标变分并结合通量雅克比矩阵技术,完成了定涡黏性假设下带湍流模型连续伴随系统的建立,极大降低了RANS方程下复杂伴随系统的推导难度,简化了伴随系统表达式,节约了计算资源。同时采用定涡黏性假设耦合SpaIart-Allmaras湍流模型,实现了二维叶栅壁面压力反设计的数值验证,针对变量梯度、优化过程及结果与全湍流系统进行了分析对比;并以通道内熵增为优化目标完成了某亚音速叶栅基于该假设的气动优化及叶栅吹风试验,试验结果验证了优化设计结果的可靠性。
- 张鹏飞卢娟丰镇平
- 关键词：湍流模型
