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陈纯正

气体轴承透平膨胀机为主的低温机械研究方向

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姓名：陈纯正
目前身份：
担任导师情况：
学位：
学术头衔：

博士生导师
职称：-
学科领域：

生物化学
研究兴趣：气体轴承透平膨胀机为主的低温机械研究方向

个人简介

陈纯正教授，江苏省南通市人，1935年9月1日出生。1957年毕业于交通大学动力机械系，后留校来西安任教至今，是我校参与创建制冷与低温工程专业的教师之一，现为博士生导师，曾任我校制冷与低温工程系主任、低温技术与工程研究所所长、国际制冷学会B1委员会委员、中国制冷学会理事等；现任国际制冷学会A2委员会委员、全国气体润滑专业委员会委员、陕西省政协委员等。从事制冷与低温工程专业的教学、科研工作40多年，在我国低温技术领域中享有较高声誉。在所主持的10多项科研项目中，作为第一完成者及项目负责人曾获国家发明三等奖1项、国家科技进步三等奖2项、省部级奖7项、其它奖3项，为我国低温技术的发展做出了贡献。所确立的气体轴承透平膨胀机为主的低温机械研究方向，在国内制冷与低温工程学科中，具有显著特色及优势，处于领先地位。曾在国内外小型制氧机领域中率先开发了10万转/分橡皮加稳空气轴承中压透平膨胀机，取代了原来笨重的活塞机械，具有重要的实用价值及学术价值。80年代初又率先提出并开拓了性能优越的新颖多排切向小孔供气及双气膜轴承，为低温技术中推广应用气体轴承开辟了新途径。现已生产了近4000台膨胀机，不仅显著提高了我国小型制氧机技术水平，并产生了显著经济效益。80年代中期开展的天然气润滑轴承透平膨胀机研究，取得突破性进展，首次开发了带压天然气润滑工质的新颖天然气润滑轴承，开发了15万转/分的天然气透平膨胀机，填补了该领域空白，具有显著的经济效益、社会效益急学术价值，该项目在国内外曾获奖7次。近5年来为我国载人航天器空间环境试验设备主持研制了新型氦气体轴承透平膨胀机，取得圆满成功，1999年在“神舟号”飞船的地面热真空试验中，该膨胀机为圆满完成试验任务做出了贡献。它的成功研制是我国氦制冷技术水平提高的标志。2001年获国家高校科技进步二等奖(主要项目负责人)；所配套的KM6载人航天器空间环境试验设备荣获2001年度国家科学技术进步二等奖。多年来结合科研工作曾在国内外发表工作60多篇，申报专利3项，开设的研究生课程有： “低温机械气体润滑技术”、“容积式膨胀机”、“低温机械与系统的工作过程”等。

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2005-08-23

【期刊论文】应用于透平机械的相似模化方法评述

陈纯正，刘立强

低温工程，1996，（4）：43～47，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

为解决氦透平膨胀机的相似模化试验问题，本文首先总结了以往选取透平机械相似准则的方法，进而对这些选取相似准则组织透平机械模化试验的各种方法进行了评论，其中重点评述了透平机械中应用具有不同绝热指数的工质进行模化试验的多种方法，为研究以空气代替氦气进行氦透平膨胀机性能试验的问题奠定了基础。

相似性定律，模化，叶轮机械透平式膨胀机，文献述评

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2005-08-23

【期刊论文】平箔动压止推气体轴承的试验研究*

陈纯正，熊联友，王瑾

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文提出了一种新型结构的箔片止推动压气体轴承，搭建了多功能止推轴承试验台，并主要针对其承载力，性能进行了初步的试验研究。试验轴承的外径为φ38nmm，内径为机φ16mm，在110000r/min的转速下获得的最大轴向承载力为44.1N。

箔片轴承，气体轴承，止推轴承

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2005-08-23

【期刊论文】平面螺旋槽动压止推气体轴承的设计*

陈纯正，侯予，王秉琛

润滑与密封，2002，（2）：2～4，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文简要回顾了平面螺旋槽动压止推气体轴承理论设计的发展，对平面螺旋槽动压止推气体轴承的稳态特性进行了有限元数值求解，与经典设计选用数据对比进行了综合分析，提出了该形式轴承的设计准则。

气体止推轴承，螺旋槽止推轴承，设计准则

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2005-08-23

【期刊论文】径向小孔静压气体轴承的试验研究*

陈纯正，侯予，王瑾

润滑与密封，2002，（2）：15～16，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文对多排小孔静压气体径向轴承的静、动特性及稳定性进行了研究，将试验数据与理论结果和中压透平膨胀机气体轴承运行数据进行了对比，并分析了影响轴承性能的各种因素。

气体轴承，静压气体轴承，试验研究

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2005-08-23

【期刊论文】低温供气条件下新型切向小孔气体轴承动特性的实验研究

陈纯正，刘立强

低温与特气，2002，20（1）：7～9，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对一种新型切向小孔供气轴承进行了低温供气下的动特性实验。实验中得出了轴承的温降曲线，测定了轴承温度由常温降至低温时轴承间隙的变化，比较了常、低温供气时轴承稳定性的差别。

静压气体轴承，低温，动特性，透平膨胀机

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2005-08-23

【期刊论文】低温氦气体轴承透平膨胀机的设计①

陈纯正，侯予，熊联友，刘立强，王瑾

低温工程，2003，（3）：7～11，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对我国氦透平膨胀机的研制任务，设计了一台氦气体轴承透平膨胀机。从机械性能方面就该氦透平膨胀机开展了理论与试验研究，以高稳定性为主要目标进行了氦透平膨胀机的结构设计，实现了绝热及密封、快速装拆等要求。氦透平常温、低温实验证明该机具有良好的热力性能及机械性能，本文侧重于对该氦透平膨胀机结构设计的探讨。

透平膨胀机，氦，气体轴承

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2005-08-23

【期刊论文】低温氦透平膨胀机的热力设计及性能分析

陈纯正，侯予，熊联友，刘立强，王瑾

西安交通大学学报，2003，37（7）：667～669，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对我国航天领域某重点项目的研制任务，设计了一台氦气体轴承低温透平膨胀机，并对其热力性能进行了分析和讨论。提出了一种考虑膨胀机整体热力性能及机械性能的透平膨胀机系统多目标优化方法。解决了透平膨胀机使用不同工质时相似准则的选取方法，进而在自行开发的较为完善的透平膨胀机一元流动性能预测程序的基础上，获得了模化时所应遵循的相似准则数。以人工神经网络为基础实现了透平膨胀机的性能转换问题。试验结果表明，所研制的氦气体轴承透平膨胀机的绝热效率大于71%；在出口温度为12.8K时，膨胀机效率已达到75%；膨胀机的最大制冷量接近2kW。

透平膨胀机，氦，性能分析

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2005-08-23

【期刊论文】空分提氩系统的优化操作与挖潜改进

陈纯正，夏葵，侯予

挖潜改进，2004，（1）：46～48，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

阐述了空分提氩系统的工作原理，并以提高氩经济效益为目标，定性地分析了氩系统的优化操作，提出减少氩放空损失的几种改进方案。

空分设备，提氩系统，优化操作，改进

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2005-08-23

【期刊论文】空间逆布雷顿循环制冷机浅析

陈纯正，孙烨，侯予，黑丽民

低温与超导，2004，32（1）：48～51，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

采用微型全动压气体轴承透平机械和金属紧凑式换热器的空间逆布雷顿循环制冷机，可获得10K～70K温度级1～5W的冷量，是空间应用领域内热力循环性能系数最好的制冷机之一。而且具有无振动、长寿命的优点。通过对逆布雷顿循环制冷机系统和部件的改进，还可实现4.2K～10K温度下mW级的冷量。文中主要分析了单级逆布雷顿循环制冷机的系统及主要部件，并对实现更低温度级的双级逆布雷顿循环制冷机作了简单介绍。

逆布雷顿循环，制冷机，透平机械

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2005-08-23

【期刊论文】提高小孔供气静压气体径向轴承稳定性方法的探讨*

陈纯正，侯予，王秉琛，熊联友

润滑与密封，2004，（2）：17～19，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

对通过向轴承系统引入附加阻尼以提高小孔供气静压气体径向轴承稳定性的方法进行了回顾和分析，介绍了“O”形橡胶圈加稳、Sixsmith式、双气膜、切向进气四种附加阻尼的小孔供气静压气体径向轴承和胶圈加稳切向小孔供气及双气膜切向小孔供气两种复合形式的小孔供气静压气体径向轴承。并对这几种轴承的结构型式、研究发展、应用范围和优缺点进行了详细的描述.

气体轴承，稳定性，径向轴承

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2005-08-23

【期刊论文】集中供暖及中央空调系统用热量计的研究

陈纯正，焦安军☆，厉彦忠

建筑热能通风空调，2001，（3）：41～44，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

以集中供暖和中央空调系统为应用对象，开发研制了一套热量计量系统，该系统以单片机MCS51为主体，附加外部晶振电路以及复位电路组成的模块、电源模块、放大及A/D转换模块、外置RAM及电压监控模块、外置时钟及流量测量模块、键盘及显示模等组成，借助软件系统完成数据的采集、运算、处理以及存储等，实现了智能化。校验实验表明：该系统具有启动流速低、精度高、自动化程度高、运行稳定，在流速大于启动流速后，误差小于4%。该系统的开发研究对集中供暖、中央空调系统的市场化运行管理具有重要意义。

热量计，中央空调，单片机，模块

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2005-08-23

【期刊论文】小型低温透平制冷机中电动机和发电机的应用

陈纯正，李军，侯予，林韶宁

低温与超导，2005，33（1）：14～16，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

介绍了低温领域中小型透平制冷机应用的电动机和发电机，列举了四种主要的应用型式，即：小型制冷机中应用电机驱动压缩机；透平膨胀机中采用发电机制动；发电机吸收同轴膨胀机增压机功差以及电动机发电机两用电机。同时探讨了微型制冷机领域对低温电机的特殊要求及其发展方向。

电动机，发电机，透平机械

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2005-08-23

【期刊论文】空间逆布雷顿循环制冷机浅析

陈纯正，孙烨，侯予，黑丽民

低温与超导，2004，32（1）：48～51，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

逆布雷顿循环，制冷机，透平机械

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2005-08-23

【期刊论文】新型氦气体轴承透平膨胀机的研制

陈纯正，熊联友，刘立强，侯予，王瑾，林明峰

低温与特气，2002，20（1）：23～25，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

着重介绍所开发的新型氦气体轴承透平膨胀机的主要设计参数及关键部件的结构，该氦气体轴承透平膨胀机用于空间环境模拟的氦制冷系统。在设计中，利用多目标优化程序获得了较好的热力性能及较高的失稳转速。同时还开展了不同工质的相似模化研究，以便更好地预测氦透平膨胀机的热力性能。为了测试透平膨胀机的热力性能及机械性能，进行了多次的常温空气试车及液氮级温度低温试车，试验结果及现场实际试车结果表明氦气体轴承透平膨胀机具有优异的热力性能及机械性能，满足了神舟号飞船发射前的热真空试验要求。

透平膨胀机，氦气，气体轴承

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2005-08-23

【期刊论文】全动压气体轴承透平膨胀机机械性能的试验研究

陈纯正，侯予，林韶宁，熊联友

西安交通大学学报，2002，39（5）：476～479，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在一台额定转速为10164×104r/min的高速透平膨胀机（轴径为25100mm，转子质量为891g）上，采用新型弹性支承箔片动压径向轴承和螺旋槽动压止推轴承对全动压气体轴承透平膨胀机的机械性能进行了试验研究，达到了转速为12116×104r/min、超速14%稳定运转的良好效果。还对全动压气体轴承副的性能进行了研究，验证了全动压气体轴承高速透平转子失稳的主要因素是动压止推轴承承载力丧失而造成的止推轴承失稳，并对止推间隙的影响因素和变化规律进行了探讨。试验结果表明，在高速透平机械中采用国产全动压气体轴承是完全可行的。

气体轴承，动压气体轴承，透平膨胀机，机械性能