一、贮液式低温泵的研制（论文文献综述）
徐垚智[1]（2021）在《LNG泵用低温高速永磁电机转子涡流损耗与强度研究》文中指出液化天然气（LNG）作为目前我国乃至全球清洁能源的研究热点,其运输、接收、利用等环节受到各国的关注。在液化天然气的转运输送环节中,LNG泵的广泛应用为运输过程的安全可靠性提供了保障。低温电机作为LNG泵的核心部件,对它的研究具有重要的意义和价值,特别是对于低温高速永磁电机的研究。高速永磁电机工作频率较高、转速较快,这使得其损耗高于普通电机,又因为其转子所受离心力过大可能导致永磁体松脱等危险,所以转子涡流损耗和机械强度的研究对于LNG泵用低温高速永磁电机来说是至关重要的。本文以一台40k W,35000r/min的LNG泵用低温高速永磁同步电动机为例,根据低温环境的特殊要求,对电机设计过程中永磁体、护套材料和定子绕组进行特殊的考虑,确定低温电机的基本性能指标,给出电机的设计步骤和设计方案,构建低温电机二维有限元模型。利用时步有限元法计算电机在低温环境下的基本电磁性能,通过将计算结果进行对比分析,验证电磁设计方案的准确性。针对低温高速永磁电机损耗较大的问题,分析低温电机转子涡流损耗产生机理,重点研究护套电磁特性对电机电磁性能的影响。提出转子外表面镀层的复合护套转子结构,并利用有限元法建立求解复合护套转子涡流损耗的物理模型,通过改变屏蔽层和护套的材料以及相对位置,研究不同厚度比的复合护套方案下转子涡流损耗的分布情况,得出最佳复合护套方案,并对该方案进行分析验证。针对低温高速永磁电机转速过高可能导致的机械强度问题,基于厚壁圆筒理论对其转子各部分进行应力分析。研究过盈量、转速、护套厚度三个影响因素在工作温度和低温两种环境温度下,转子各部分的应力分布规律,并在上文研究复合护套涡流损耗分布的基础上,开展对复合护套方案的应力分析,给出适合低温环境的兼顾涡流损耗问题和转子强度的最佳复合护套设计方案。
董钦敏,杨成炯,康娜[2]（2021）在《LNG低温泵国内外现状及发展》文中研究表明LNG作为清洁燃料,应用范围越来越广,在LNG整个产业链中都需要的LNG低温泵在国内处于刚刚起步状态,本文对LNG低温泵的特点、研制难点及发展方向进行了论述。
王必成[3]（2021）在《超低温泵用高速永磁电机转子强度和模态分析》文中指出高速永磁电机具有体积小,功率密度大,效率高等特点,在很多领域被广泛应用,以高速永磁电机为核心的LNG泵在天然气产业具有广泛的前景。高速永磁电机转速高,转子外表面线速度大,永磁体抗拉强度差,强度问题尤为重要,而细长转子又会降低转子临界转速,导致高速工况有共振风险。特别是在低温环境,部分结构转子有着不同的机械特性,因此,本文基于一台额定功率40k W,额定转速35000r/min的超低温泵用高速永磁同步电动机,进行多种电机转子结构的机械强度计算和影响因素分析,并完成高速电机转子的模态分析、临界转速计算和影响因素分析。以电磁和机械性能为约束条件,得出了转子主要尺寸参数范围并确定参数,推导了转子强度数学计算模型并通过有限元法验证,并分析了转子应力分布,随后优化有限元算法;分析对比了过盈量、转子转速和温度对转子强度的影响;基于轴截面应力分布,提出了削弱端部应力的方法。阐述了有限元法常会遇到的应力奇异问题,基于此问题对后续结果进行处理。对转子结构几何形状不规则的表贴式转子和内置式转子结构应力进行计算;分析了三类典型材料的不同填充物、两种典型材料护套对表贴式转子强度的影响;并对削弱内置式转子应力方式进行分析。根据转子主要尺寸参数,对转轴进行设计,分别分析转轴、转子系统的自由模态和约束模态;通过坎贝尔图计算了转子系统的临界转速;分析了轴承的刚度和阻尼对转子系统临界转速的影响,以及转轴轴长的影响;基于强度计算分析了预应力对临界转速的影响。
艾立旺,张国民,靖立伟,李娜,许孝卓,张希甲[4]（2021）在《超导体在低温液体泵中的应用研究与发展现状》文中提出由于低温液体泵固有的低温工作环境可为超导材料提供冷却条件而省去制冷系统，将超导材料应用于低温液体泵具有显着优势。本文针对高可靠性低温液体泵在低温流体输送中的应用需求，介绍了传统低温液体泵的应用背景及其存在的问题; 总结了国内外超导技术应用于低温液体泵的研究现状，详细讨论了低温泵用超导电机、低温泵用超导磁悬浮轴承和其他结构超导低温泵的研究热点和发展趋势; 在此基础上，提出一种轴向磁通盘式电机驱动的超导磁悬浮低温潜液泵。其离心泵叶轮和盘式电机转子在超导磁悬浮轴承系统的悬浮支撑下可实现无接触转矩传动和无摩擦旋转运行，该新型结构超导磁悬浮低温潜液泵在结构上具有独特优势，其研发对推动超导低温液体泵技术具有促进作用。
徐希魏[5]（2020）在《LNG潜液泵低温空化特性研究》文中研究表明LNG潜液泵作为液化天然气生产、转移、输送等过程中的核心动力输送装备,其性能好坏对液化天然气系统的安全性与经济性具有很大的影响。液化天然气温度约为-162℃,低温条件对潜液泵材料和性能要求极高,空化现象的发生对潜液泵的影响尤为显着。本文在省六大人才高峰（B类）项目“万吨级深海浮式LNG潜液泵水力设计关键技术研究与应用”的资助下完成,以LNG潜液泵为研究对象,基于文献中的翼型实验数据对变温环境下的湍流模型及空化模型进行修正;基于修正的湍流模型及空化模型,研究了LNG潜液泵内部流态及非定常空化流动特性。本文主要研究工作如下:（1）基于Hydrofoil翼型、NACA0015翼型试验结果,研究不同温度下湍流模型（k-ε模型、k-ω模型、RNG k-ε模型、SST k-ω模型）的适用性,并采用密度修正法和滤波器修正法对湍流模型进行修正和验证。研究发现,在介质温度为25℃时,采用k-ε模型与k-ω模型对Hydrofoil翼型计算的空泡长度、厚度和形状较为接近,且k-ε模型计算获得的翼型表面压力系数分布与实验值最为吻合。两种修正湍流模型对NACA0015翼型计算结果得到明显改善。介质温度为50℃时,在翼型中部及下游,k-ωFBM模型和k-εFBM模型具有较高预测精度。介质温度为70℃时,各湍流模型模拟结果接近。综合比较,k-εFBM模型具有更优的适用性。（2）以不同温度下的液氮为工作介质,考虑空化过程中热力学效应对空泡区流体温度的影响,基于Hord水翼进行Zwart-Gerber-Belamri空化模型的修正,并分别通过Hord水翼和Ogive钝体水翼进行低温空化的数值验证。研究发现,相比Schnerr-Sauer模型、Merkle模型、Kubota模型和Zwart-Gerber-Belamri模型,修正Zwart-Gerber-Belamri空化模型可以准确地预测低温液氮中的空泡区域面积。同时,修正模型获得的空化核心区域对温度更为敏感,空泡区的压降和温度、空化强度随进口温度的变化迅速改变,验证了修正Zwart-Gerber-Belamri空化模型对低温空化模拟的准确性与有效性。（3）以液化天气为介质,对非空化状态下LNG潜液泵进行数值计算,研究了诱导轮与叶轮之间轴向距离对潜液泵性能的影响,分析了潜液泵外特性、内部流场分布规律。研究结果表明,数值计算与实验结果吻合较好,两者高效区皆为0.8Qdes～1.4Qdes工况。随着轴向距离增大,小流量工况下潜液泵扬程有所下降。Lz=0mm方案下,首级叶轮内分离涡较少,速度流线分布较为均匀,潜液泵整体流动状态在四种方案中最优。小流量工况下潜液泵内部流动分离现象明显,流动紊乱,能量耗散严重。次级叶轮内流动状态较首级叶轮更加稳定。在诱导轮进口轮缘和首级叶轮进口轮毂处存在明显低压区,容易发生空化现象。（4）基于修正的湍流模型和空化模型对LNG潜液泵进行非定常数值计算,重点分析了LNG潜液泵的空化性能,研究了叶轮和诱导轮内空泡体积分布、压力分布及空泡发展规律,探索了空化对潜液泵压力脉动的影响。研究发现,数值计算得到的临界汽蚀余量为4.8m,当汽蚀余量继续减小时,扬程急剧下降,说明泵内出现严重空化现象。随着汽蚀余量的不断下降,诱导轮和首级叶轮内空泡尺度与强度逐渐增强,低压区面积逐渐增大。诱导轮内空化现象相较于叶轮更为严重,在临界汽蚀工况附近已堵塞大部分流道,是造成扬程下降的根本原因。空化现象对首级叶轮的影响大于次级叶轮,低频信号随着汽蚀余量降低逐渐增多,各级叶轮的压力脉动主要受低频空化现象及动静干涉影响。
阮丽梅[6]（2020）在《专用微色谱低温液氮装置及其控制系统研制》文中提出专用微色谱是一种用于氢同位素分离分析的分析装置,随着分离技术的改进和高性能低成本填料的开发,专用微色谱分离和定量分析氢同位素技术将得到进一步发展,应用也将会更广泛。然而专用微色谱的关键组件——色谱分离柱需要在液氮和300℃温度下交替工作,目前市面上没有成熟的产品,需要进行定制和开发。如何设计一种满足色谱柱工作要求小体积、节约型低温液氮装置是专用微色谱的一项关键技术,也是本课题的主要研究内容。本文通过理论计算、模拟分析和实验测量相结合的方式对低温装置低温液氮装置进行了结构设计、校核和测试,研制出两种满足专用微色谱需求的低温液氮装置。通过文献查阅和理论计算,设计一种采用低导热率的轻质硅酸钙隔热板为保温层和另一种以真空绝热方式作为隔热层的装置样机,根据设计输入选择不锈钢作为内胆和外壁的结构材料,通过设计负荷理论计算出保温层、内胆厚度,外壁厚度分别为50mm、1mm、1.5mm;选择片状云母加热器和不锈钢螺旋加热器作为两种结构的加热方法,保证加热器在液氮和300℃两种环境下长时间使用;在控制系统上,采用RS485总线结构和PLC自控模块实现低温液氮装置中液氮的自动加注、液面液位的控制、加热器控制、程序升温以及数据采集等操作。采用COMSOL Multiphysics仿真软件的传热模块对所设计的两种液氮装置在低温和高温状态下进行热效应分析,分析结果表明,两种不同设计结构的装置均能实现对色谱柱加热活化的温度要求,高温条件下保温性能良好;在液氮下工作时,保温层的保温效果可以保证外层不结露,模拟分析结果与设计方案符合性较好。通过试验研究静态下的两种装置消耗液氮量分别为1.54L/d、7.92L/d,满足<10L/d的设计要求;两种装置的加热功能能够提供色谱柱高温活化所需的温度;在专用微色谱上进行了样品分离性能测试结果表明,研制的装置可以为分析提供需要的低温和高温环境要求,实现了样品在色谱柱上的分离。
杨忠衡[7]（2020）在《以G-M制冷机为冷源的低温恒温器温度波动抑制特性研究》文中研究表明高稳定度的低温环境对于低温研究与工程应用不可或缺。超导测试研究、低温材料测试、医疗应用等科研工作都对低温环境的稳定性提出了越来越高的要求,低温恒温器则是专用于构建此类低温环境的设备。依据冷源的不同,可分为以低温流体为冷源的恒温器和以低温制冷机为冷源的恒温器。前者应用历史久远,提供温度平稳,但工作期间会持续消耗低温流体,不仅运行成本高昂,而且加注补液操作技能要求高,加注过程自身也会造成瞬时性稳定状态破坏,使得控温过程不连续。后者随着低温制冷机技术的成熟而日益受到青睐,相较于前者,其持续工作时间长,可无人值守,工作温区宽,但受限于回热式低温制冷机（如G-M制冷机）自身的工作原理,其冷源冷头处普遍具有高至±200m K量级的周期性温度波动,这显然不利于高稳定度恒温器应用。因此,开展制冷机温度波动向恒温块的传播机理和抑制方法研究具有重要价值。此外,低温恒温器应用常使用PID控制器进行自动控温,其比例、积分调节参数的选取与系统的热结构和材料紧密相关,通常需要控温人员凭经验通过尝试摸索才能得到较为合适的参数,不利于普遍耗时的热学测试或实验开展。因此,通过建立低温恒温器的传热模型并进行控温模拟预测,指导PID控制,对于提高控温工作效率、优化恒温器设计也具有实用意义。本文针对以制冷机为冷源的低温恒温器高稳定度、快速控温技术需求,开展了波动传播和抑制的实验研究和理论分析,具体研究内容包括:（1）基于G-M制冷机设计并搭建了一套用于回热式制冷机冷源温度波动传播和抑制研究的实验系统。采用高灵敏度低温温度计和高精度信号测量仪器,实现对制冷机冷头以及恒温器内核心部件恒温块温度波动的快速、准确采集;系统允许自由更换冷头与恒温块之间的波动抑制装置,即设置不同形式和规格的热容与热阻单元;基于周期性非稳态传热的理论分析,研究热容法和热阻法对温度波动抑制的作用因素。（2）基于所搭建的实验系统,分别对热容法和热阻法进行了多组影响因素分别作用下的实际温度波动水平测量。在热容实验中,复用同台G-M制冷机,通过多级预冷实现氦气液化,并以氦为高体积热容材料进行温度波动抑制,发现当存有9m L液氦时,在4.2 K温区的温度波动幅值可降为波动源的25.57%。在热阻实验中,一方面通过多工况对比,研究了接触热阻对波动幅度抑制的效果,并进行了组件间安装预应力影响的定量测试,获得了预应力对波动抑制效果的作用关系,提出了较为均衡的预应力安装方案;另一方面,进行了热阻材料厚度影响规律研究,获得了温度波动度随热阻片厚度变化的关系式,当采用1mm厚度的不锈钢热阻片时,可将温度波动幅值抑制到±10m K以内。（3）对文献中和本文实验系统的低温恒温器结构进行归纳和梳理,确定低温恒温器的共性核心部件,并采用节点化处理,建立了各节点间的传热方程以及整个恒温器的传热模型;在该模型中引入PID反馈控制,通过设置自定义参数实现对不同参数组合情况下控温过程的温度变化预测,与实验测试控温数据对比结果表明,全过程平均预测温差小于0.11 K,验证了该传热控制模型的准确性。可实现对控温过程中PID参数设置的指导,对提高控温工作效率、优化恒温器设计也具有实用意义。通过上述三部分内容的研究,揭示了以回热式低温制冷机为冷源的低温恒温器内部温度波动传递的机理、主要影响因素和定量作用关系,建立了PID控温应用中的传热模型,丰富了低温温区高稳定度控温研究的理论认知和技术措施,为高水平低温恒温器的设计与优化提供工程应用指导。
郭超[8]（2019）在《潜液式深冷永磁同步电机的研究》文中认为潜液式深冷电机（Cryogenic Motor）,主要是指浸没在温度为-183℃（90K）液氧（Liquid Oxygen简称LOX）、-161℃（112K）液态天然气（Liquid natural gas简称LNG）和-196℃（77K）液氮（Liquid nitrogen简称LN2）中运行的电机。由于在深冷温度下电机材料特性及参数变化规律与一般常温下有较大区别,导致电机运行情况及特性有较大差异,给电机设计及制造带来一些特殊性的问题。目前,美国的J.C.Carter公司、法国的Cryostar公司以及日本的Ebara、Nikkiso、Shinko公司等掌握着深冷感应电机的选材、电磁-热耦合仿真模型及运行特性等关键技术,处于技术垄断的现象。但深冷感应电机存在效率和转矩密度有一定的局限性,不利于深冷系统的高效可靠运行,严重制约了深冷电机推广。而国内在潜液式深冷电机关键技术还处于起步阶段,其设计理论和效率提升技术目前我国还处于空白。因此,研究潜液式深冷电机,具有重要的意义。本文以LNG潜液泵用深冷永磁同步电机为研究目标,重点围绕深冷温度下的永磁电机的结构特点、数学模型、磁场分布及其分析方法、性能参数等开展了深入研究;提出了深冷温度下永磁同步电机设计方法,建立深冷永磁电机设计与分析的理论与技术体系,为类似深冷电机的研究和应用奠定理论与技术基础。论文的主要研究工作如下:1、以“V”型转子磁路结构深冷永磁同步电机为研究对象,分析其结构和特征,重点阐述了其数学模型,寻找深冷环境下永磁体剩磁和定子绕组电阻率的变化规律,推导了永磁体体积和定子槽面积的表达式,提出了深冷永磁同步电机的快速设计方法。为样机的研制提供理论基础。2、深入研究深冷永磁同步电机的尺寸与结构方面的特点,重点分析其关键参数和深冷温度对电机电磁性能的影响,明确电机转矩、转速和效率与关键尺寸的变化规律。分别从电磁约束、温升约束和机械约束三个方面对深冷永磁电机力矩特性进行了设计和优化。获得了电机的基本外形尺寸。3、针对深冷永磁同步电机设计的基础理论,分析了深冷永磁同步电机的电场、磁场、热场、机械应力场耦合原理,建立了电机的电磁-温度-应力多物理场耦合模型,围绕定子铁芯硅钢片材料、转子永磁材料在深冷温度下的电磁性能与力学性能进行仿真分析。另外针对温度突变下转子磁钢槽与永磁体之间,因收缩程度不同而产生抱死、裂纹和间隙等现象进行了分析。4、研制了深冷永磁同步电机样机,提出对电机各关键部件材料进行深冷处理的制造工艺方法,出于安全考虑,搭建了-196℃液氮为深冷流体的潜液泵整体测试平台,提出了测试方法和流程,对深冷永磁同步电机的关键部件、以及LNG潜液泵系统性能进行了测试。最后与温升接近的常温永磁同步电机进行了功率密度对比试验,实验结果验证了样机设计分析的准确性和可行性。
薛津,张焜,张楠,刘素玲,张朝祥,韩小红[9]（2019）在《泵行业近年来技术发展综述》文中研究指明本文回顾了近年来我国泵行业技术发展的进展情况,介绍了泵行业主要制造企业在各用泵领域所取得的技术成果。
郭超,黄守道,王家堡,冯垚径[10]（2019）在《潜液式低温永磁同步电机的设计与特性研究》文中认为潜液式低温永磁同步电机是液化天然气（LNG）泵的关键核心驱动部件,其工作性能至关重要。针对电机在LNG（-161℃）低温环境下的运行特点,考虑降低LNG的气化量、提高机械应力等方面性能,提出一种适用于LNG泵用低温永磁同步电机的设计方法、理论分析低温对材料特性及电磁参数的影响,建立"电磁-流体-热-应力"多物理耦合的有限元仿真模型,最后设计一台11kW,6 000r/min的LNG泵用潜液式低温永磁同步电机样机。出于安全考虑,在-196℃液氮环境下搭建样机测试台并进行试验研究,验证了理论分析的正确性。
二、贮液式低温泵的研制（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、贮液式低温泵的研制（论文提纲范文）
（1）LNG泵用低温高速永磁电机转子涡流损耗与强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 潜液式LNG泵用低温电机研究现状 |
| 1.2.2 高速永磁电机转子涡流损耗研究现状 |
| 1.2.3 高速永磁电机转子强度研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 LNG泵用低温高速永磁电机电磁设计及电磁性能分析 |
| 2.1 设计LNG泵用低温高速永磁电机的特殊考虑因素 |
| 2.1.1 低温环境下电机永磁体材料的选择 |
| 2.1.2 低温环境下永磁体护套材料的选择 |
| 2.1.3 低温环境对定子绕组的影响 |
| 2.2 低温高速永磁电机的电磁设计及有限元模型的建立 |
| 2.2.1 低温电机的主要设计指标 |
| 2.2.2 低温电机定子结构设计 |
| 2.2.3 低温电机转子结构设计 |
| 2.2.4 低温电机永磁体及气隙长度设计 |
| 2.2.5 低温电机基本尺寸的确定 |
| 2.2.6 低温电机二维有限元模型的建立 |
| 2.3 基于有限元的低温电机电磁性能分析 |
| 2.3.1 空载特性计算 |
| 2.3.2 负载特性计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 LNG泵用低温高速永磁电机复合护套转子涡流损耗分析 |
| 3.1 高速电机转子涡流损耗产生机理及计算方法分析 |
| 3.1.1 定子开槽导致的电机内部磁场畸变 |
| 3.1.2 逆变器PWM谐波导致的电机内部磁场畸变 |
| 3.1.3 二维涡流损耗的有限元计算方法 |
| 3.2 护套电磁特性对电机电磁性能的影响分析 |
| 3.2.1 护套相对磁导率对电机转矩的影响 |
| 3.2.2 护套相对磁导率对电机空载反电势的影响 |
| 3.2.3 护套电导率及厚度对转子涡流损耗的影响 |
| 3.3 复合护套转子涡流损耗的分析计算 |
| 3.3.1 屏蔽层与护套的相对位置对转子涡流损耗的影响 |
| 3.3.2 屏蔽层材料对转子涡流损耗的影响 |
| 3.3.3 护套材料对转子涡流损耗的影响 |
| 3.4 复合护套方案的确定及电磁分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 LNG泵用低温高速永磁电机转子强度分析 |
| 4.1 低温电机转子强度的理论分析 |
| 4.1.1 转子强度分析的数学模型和物理模型 |
| 4.1.2 基本假设和边界条件 |
| 4.2 过盈量对转子各部分应力的影响 |
| 4.3 转速对转子各部分应力的影响 |
| 4.4 护套厚度对转子各部分应力的影响 |
| 4.5 复合护套转子结构的应力分析 |
| 4.5.1 不同厚度比下复合护套转子各部分的应力分析 |
| 4.5.2 复合护套方案的确定及校验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（2）LNG低温泵国内外现状及发展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 国内外现状及发展趋势 |
| 1.1 国外技术现状 |
| 1.2 国内技术现状及发展趋势 |
| 2 LNG泵的结构及其特点 |
| 3 国内LNG潜液泵研发方向 |
| (1)泵水力技术 |
| (2)罐内泵底阀的配套研发 |
| (3)耐低温的材料研究 |
| (4)低温电机 |
| (5) LNG介质润滑轴承 |
| 4 发展趋势及展望 |
（3）超低温泵用高速永磁电机转子强度和模态分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 热应力转子强度计算模型及影响因素分析 |
| 2.1 转子主要尺寸设计 |
| 2.1.1 转子外径选择 |
| 2.1.2 铁心长度选择 |
| 2.2 转子机械强度计算模型与验证 |
| 2.2.1 过盈量分析 |
| 2.2.2 护套和永磁体之间接触应力分析 |
| 2.2.3 永磁体强度分析 |
| 2.2.4 护套强度分析 |
| 2.2.5 环形永磁体转子结构应力计算与验证 |
| 2.3 以过盈量为基础的有限元方法改进 |
| 2.3.1 解析法理论的有限元方法结果 |
| 2.3.2 模拟现实边界的有限元算法 |
| 2.3.3 改进的有限元算法结果 |
| 2.3.4 三种有限元计算方法对比与总结 |
| 2.4 过盈量对转子强度的影响 |
| 2.5 轴截面应力分布及其削弱方法 |
| 2.5.1 轴截面应力分布 |
| 2.5.2 轴截面两端切向应力削弱方法 |
| 2.6 转子强度的影响因素 |
| 2.6.1 转速对强度的影响 |
| 2.6.2 温度对强度的影响 |
| 2.6.3 转子强度的影响因素对比总结 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 应力奇异及转子结构机械强度研究 |
| 3.1 应力的奇异分析 |
| 3.2 填充物特性对转子强度的影响 |
| 3.2.1 永磁体与护套热应力 |
| 3.2.2 冷态与热态转子可靠性比较 |
| 3.2.3 填充物热应力 |
| 3.3 护套厚度对转子强度的影响 |
| 3.4 护套材料对转子强度的影响 |
| 3.4.1 碳纤维护套保护的转子强度及其热应力 |
| 3.4.2 碳纤维护套与合金护套的对比 |
| 3.5 内置式永磁电机转子机械强度 |
| 3.5.1 加强筋宽度的影响 |
| 3.5.2 加强筋个数的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 模态分析和临界转速计算与分析 |
| 4.1 转轴和转子的设计 |
| 4.2 转子系统的模态分析理论 |
| 4.2.1 模态分析数学模型 |
| 4.3 转轴与转子系统振动模态及振型 |
| 4.3.1 转轴自由振动模态及振型 |
| 4.3.2 转轴约束振动模态及振型 |
| 4.3.3 转子系统自由振动模态及振型 |
| 4.3.4 转子系统约束振动模态及振型 |
| 4.3.5 转轴和转子系统的振动模态分析 |
| 4.4 转子系统临界转速计算 |
| 4.5 轴承对转子系统临界转速的影响 |
| 4.5.1 刚度的影响 |
| 4.5.2 阻尼的影响和旋转软化效应 |
| 4.6 预应力对转子系统临界转速的影响 |
| 4.6.1 离心作用预应力对转子系统临界转速的影响 |
| 4.6.2 温度预应力对转子系统临界转速的影响 |
| 4.7 轴伸长度对转子强度的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）超导体在低温液体泵中的应用研究与发展现状（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 低温液体泵的应用背景 |
| 2.1 低温液体泵的应用 |
| 2.2 传统低温液体泵存在的问题 |
| 3 超导技术与低温液体泵 |
| 3.1 低温液体泵用超导电机 |
| 3.2 低温液体泵用超导磁悬浮轴承 |
| 3.3 其他结构的超导低温液体泵 |
| 4 亟待解决的问题与发展趋势 |
| 4.1 超导低温泵亟待解决的问题 |
| 4.2 超导低温泵的发展趋势 |
| 5 超导磁悬浮低温潜液泵 |
| 5.1 基本结构 |
| 5.2 工作原理 |
| 6 结论 |
（5）LNG潜液泵低温空化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 LNG潜液泵研究现状 |
| 1.2.2 空化研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 湍流模型的选择与修正 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.2.1 k-ε模型 |
| 2.2.2 k-ω模型 |
| 2.2.3 RNG k-ε模型 |
| 2.2.4 SST k-ω模型 |
| 2.3 湍流模型选择 |
| 2.4 湍流模型修正方法 |
| 2.5 湍流模型修正与验证 |
| 2.5.1 NACA0015 翼型介绍 |
| 2.5.2 网格划分 |
| 2.5.3 边界条件设置 |
| 2.5.4 网格无关性验证 |
| 2.5.5 翼型表面压力系数对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 低温空化模型的修正与验证 |
| 3.1 空化模型 |
| 3.1.1 Schnerr-Sauer空化模型 |
| 3.1.2 Merkle空化模型 |
| 3.1.3 Kubota空化模型 |
| 3.1.4 Zwart-Gerber-Belamri空化模型 |
| 3.2 低温空化数值计算研究 |
| 3.2.1 Hord水翼模型 |
| 3.2.2 网格划分与无关性验证 |
| 3.2.3 边界条件设置 |
| 3.2.4 绕Hord翼型空化数值模拟 |
| 3.3 Zwart-Gerber-Belamri空化模型修正 |
| 3.3.1 空化模型修正 |
| 3.3.2 绕Hord水翼空化数值模拟 |
| 3.3.3 绕Ogive水翼空化数值模拟 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 LNG潜液泵性能优化研究 |
| 4.1 三维模型与计算 |
| 4.1.1 三维模型及基本参数 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 网格无关性分析 |
| 4.2 外特性试验验证 |
| 4.3 轴向距离对泵性能的影响 |
| 4.3.1 外特性分析 |
| 4.3.2 首级叶轮内流场分析 |
| 4.3.3 首级叶轮压力脉动分析 |
| 4.4 内部流场分析 |
| 4.4.1 轴面压力分布 |
| 4.4.2 进流管内流动状态分析 |
| 4.4.3 诱导轮内流场分布 |
| 4.4.4 叶轮内流场分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 LNG潜液泵低温空化数值模拟 |
| 5.1 空化数值计算设置 |
| 5.2 空化性能分析 |
| 5.2.1 空化外特性曲线 |
| 5.2.2 诱导轮内部空化分析 |
| 5.2.3 首级叶轮内部空化分析 |
| 5.3 空化压力脉动特性分析 |
| 5.4 诱导轮空化瞬态流动特性研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间科研工作及所获奖励 |
| 一、发表论文 |
| 二、参研项目 |
| 三、获得奖励 |
（6）专用微色谱低温液氮装置及其控制系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 专用微色谱液氮低温技术发展现状 |
| 1.2.1 液氮容器技术概述 |
| 1.2.2 低温液氮在专用微色谱上的应用 |
| 1.3 液氮容器设计和制造技术进展 |
| 1.3.1 液氮性质和使用安全 |
| 1.3.2 液氮容器设计 |
| 1.3.3 液氮液面自动控制方法 |
| 1.4 小结 |
| 第二章 专用微色谱低温液氮装置及其控制系统设计 |
| 2.1 设计原理 |
| 2.2 设计输入 |
| 2.3 专用微色谱低温液氮装置及其控制系统设计方案 |
| 2.3.1 设计方案一:保温隔热式低温液氮装置 |
| 2.3.1.1 液氮容器总体结构 |
| 2.3.1.2 罐体盖 |
| 2.3.1.3 罐体 |
| 2.3.1.4 内胆设计 |
| 2.3.1.5 加热器设计 |
| 2.3.1.6 隔热层设计 |
| 2.3.1.7 低温装置控制系统设计 |
| 2.3.2 设计方案二:真空绝热式低温液氮装置 |
| 2.3.2.1 总体设计 |
| 2.3.2.2 液氮杜瓦设计 |
| 2.3.2.3 真空层设计 |
| 2.3.2.4 保温封盖设计 |
| 2.3.2.5 色谱柱加热装置 |
| 2.3.2.6 Pt100液氮液位计 |
| 2.3.2.7 控制系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 专用微色谱低温液氮装置传热分析 |
| 3.1 方案一保温隔热式液氮装置传热分析 |
| 3.1.1 高温工况下热分布计算 |
| 3.1.2 低温液氮工况下热分布计算 |
| 3.2 方案二真空绝热式液氮装置传热分析 |
| 3.2.1 高温工况下热分布计算 |
| 3.2.2 低温液氮工况下热分布计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 专用微色谱低温液氮装置及其控制系统性能测试 |
| 4.1 设计方案一:保温隔热式低温液氮装置性能测试 |
| 4.1.1 静态下低温容器中液氮消耗量随时间变化规律 |
| 4.1.2 静态下低温容器中液氮加注周期 |
| 4.1.3 专用微色谱活化状态下色谱柱温度随时间变化规律 |
| 4.1.4 低温装置对专用微色谱分析测试功能影响 |
| 4.1.4.1 实验原理与实验装置 |
| 4.1.4.2 低温装置对专用微色谱分析测试功能影响 |
| 4.2 设计方案二:真空绝热式低温液氮装置性能测试 |
| 4.2.1 静态下低温容器中液氮消耗量随时间变化规律 |
| 4.2.2 低温装置对专用微色谱分析测试功能影响 |
| 4.3 两种结构低温液氮装置性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）以G-M制冷机为冷源的低温恒温器温度波动抑制特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外低温恒温器研究与应用现状 |
| 1.2.1 以低温流体为冷源的恒温器应用现状 |
| 1.2.2 基于制冷机的低温恒温器研究现状 |
| 1.3 基于制冷机的低温恒温器温度波动抑制方法 |
| 1.3.1 热容法抑制波动的研究现状 |
| 1.3.2 热阻法抑制波动的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与方法 |
| 第二章 基于G-M制冷机的温度波动抑制实验系统设计 |
| 2.1 温度波动抑制原理 |
| 2.2 基于G-M制冷机的低温恒温器温度波动抑制实验系统设计 |
| 2.2.1 实验系统概述 |
| 2.2.2 低温制冷机 |
| 2.2.3 温度波动抑制模块 |
| 2.2.4 低温恒温部件 |
| 2.2.5 真空绝热保护系统 |
| 2.2.6 温度控制系统 |
| 2.2.7 数据测量系统 |
| 2.3 实验方案与流程 |
| 2.3.1 实验方案设计 |
| 2.3.2 温度计标定 |
| 2.3.3 测量误差分析 |
| 2.3.4 实验流程步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低温恒温器温度波动抑制实验数据分析 |
| 3.1 制冷机冷头自身温度波动测定 |
| 3.2 热容法温度波动抑制实验与分析 |
| 3.2.1 热容模块对波动传递的影响测试 |
| 3.2.2 热容量对温度波动抑制的效果分析 |
| 3.3 热阻法温度波动抑制实验与分析 |
| 3.3.1 热阻片分层数量对波动抑制的效果分析 |
| 3.3.2 热阻片厚度对波动抑制的效果分析 |
| 3.3.3 热阻片安装方式对波动抑制的效果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PID控温响应预测模型与实验验证 |
| 4.1 PID控制策略 |
| 4.2 模型节点分析 |
| 4.3 控温响应预测与实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究内容总结 |
| 5.2 研究创新点 |
| 5.3 研究未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（8）潜液式深冷永磁同步电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 深冷电机研究现状 |
| 1.2.1 深冷感应电机 |
| 1.2.2 深冷永磁同步电机 |
| 1.2.3 其它形式的深冷电机 |
| 1.3 深冷永磁电机关键技术 |
| 1.3.1 定、转子磁路与材料 |
| 1.3.2 发热量计算方法 |
| 1.3.3 多物理场耦合分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 深冷永磁同步电机设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文研究的电机结构及特征 |
| 2.3 深冷“V”型转子磁路模型 |
| 2.4 深冷永磁同步电机设计技术 |
| 2.4.1 快速设计流程 |
| 2.4.2 深冷温度永磁体退磁分析 |
| 2.4.3 深冷温度导体电阻率分析 |
| 2.4.4 深冷温度硅钢材料分析 |
| 2.4.5 深冷电机设计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多重约束下深冷永磁电机的力矩特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深冷电机的尺寸约束因素 |
| 3.2.1 电磁约束 |
| 3.2.2 温度约束 |
| 3.2.3 机械尺寸约束 |
| 3.3 关键参数对电机性能的影响 |
| 3.3.1 电磁参数对电机性能的影响 |
| 3.3.2 结构尺寸对电机性能的影响 |
| 3.3.3 关键尺寸确定 |
| 3.4 力矩特性分析与优化 |
| 3.4.1 电磁转矩分析 |
| 3.4.2 电机抗干扰能力的分析 |
| 3.4.3 齿槽转矩分析 |
| 3.4.4 电磁转矩的优化与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 深冷永磁电机的多物理场耦合仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多物理场数学模型 |
| 4.2.1 多物理场耦合概述 |
| 4.2.2 电磁场数学模型 |
| 4.2.3 流体场-温度场分析数学模型 |
| 4.2.4 应力分析数学模型 |
| 4.3 多物理场耦合仿真分析 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 材料属性 |
| 4.3.3 电磁场-温度场-应力场耦合 |
| 4.3.4 电磁-流体-热耦合仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 深冷永磁同步电机试验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样机参数和试制工艺 |
| 5.2.1 样机设计参数 |
| 5.2.2 样机试制工艺 |
| 5.3 潜液式深冷永磁电机性能测试系统 |
| 5.4 潜液式深冷永磁电机性能测试方法 |
| 5.4.1 测试前的准备 |
| 5.4.2 空载试验 |
| 5.4.3 基于负载法性能测试 |
| 5.4.4 基于电阻法温升测试 |
| 5.4.5 深冷下永磁体性能测试 |
| 5.5 LNG潜液泵效率测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间获得知识产权情况 |
| 附录 C 攻读学位期间参与科研项目和获奖情况 |
| 致谢 |
（9）泵行业近年来技术发展综述（论文提纲范文）
| 1泵行业总体技术发展回顾 |
| 2泵行业近年来主要技术发展成果 |
（10）潜液式低温永磁同步电机的设计与特性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 潜液式低温永磁同步电机设计 |
| 1.1 电机参数要求 |
| 1.2 材料的低温特性及电磁负荷的选取 |
| 1.3 低温永磁电机设计理论 |
| 2 潜液式低温永磁同步电机性能分析 |
| 2.1 基本电磁性能 |
| 2.2“电磁-流体-热”耦合分析 |
| 2.3 机械强度分析 |
| 3 电机试验研究 |
| 4 结论 |
四、贮液式低温泵的研制（论文参考文献）
- [1]LNG泵用低温高速永磁电机转子涡流损耗与强度研究[D]. 徐垚智. 哈尔滨理工大学, 2021
- [2]LNG低温泵国内外现状及发展[J]. 董钦敏,杨成炯,康娜. 水泵技术, 2021(02)
- [3]超低温泵用高速永磁电机转子强度和模态分析[D]. 王必成. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [4]超导体在低温液体泵中的应用研究与发展现状[J]. 艾立旺,张国民,靖立伟,李娜,许孝卓,张希甲. 低温与超导, 2021(02)
- [5]LNG潜液泵低温空化特性研究[D]. 徐希魏. 江苏大学, 2020(02)
- [6]专用微色谱低温液氮装置及其控制系统研制[D]. 阮丽梅. 电子科技大学, 2020(01)
- [7]以G-M制冷机为冷源的低温恒温器温度波动抑制特性研究[D]. 杨忠衡. 上海交通大学, 2020(09)
- [8]潜液式深冷永磁同步电机的研究[D]. 郭超. 湖南大学, 2019(01)
- [9]泵行业近年来技术发展综述[J]. 薛津,张焜,张楠,刘素玲,张朝祥,韩小红. 水泵技术, 2019(04)
- [10]潜液式低温永磁同步电机的设计与特性研究[J]. 郭超,黄守道,王家堡,冯垚径. 电工技术学报, 2019(18)