闭式叶环开槽电解加工流场仿真与阴极结构优化

闭式叶环是一类减重性能优越的整体构件,但因其结构闭式,开敞性差,通道狭窄扭曲,刀具进给空间有限,加工十分困难。电解加工为非接触式特种加工方法,具有加工不受材料力学性能影响、工具阴极无损耗、加工效率高等优势,是加工闭式叶环的重要方法之一。闭式叶环开槽电解加工的流场研究较少,流场稳定性有待提升。针对闭式叶环开槽电解加工,采用了正流式供液的流动方式,开展了1 mm、2 mm、3 mm出液缝宽下的流场仿真和优化研究,结果表明:(1)采用出液缝宽度为2 mm的阴极,间隙内流场均匀性和可达性更好;(2)根据等流程原则调整出液缝位置并设计引流槽结构后,叶片边缘的局部缺液现象得到有效改善。开展了3种不同出液缝宽度下的闭式叶环开槽电解加工试验,结果表明,采用优化流场结构的阴极可以实现叶环开槽的稳定加工,工具阴极与工件间的相对进给速度由0.79 mm/min提升至0.98 mm/min;且通道表面质量相对最优,叶背粗糙度由2.681μm降低至1.641μm,叶盆粗糙度由2.482μm降低至1.243μm。验证了流动方式的有效性和流场仿真结果的正确性。

FLADE带冠转子对超声速风扇性能影响分析及改进设计研究

风扇转子带冠可有效抑制弯掠叶片振动,但随着转子进口马赫数的不断提高,带冠结构对风扇流场及气动性能产生显著影响。本文基于叶尖风扇构型,选取某高负荷两级风扇为研究对象,结合单通道三维数值模拟,在设计转速工况下,分析了第2级转子带冠后对风扇工作特性的影响机理及规律,并探索了转子叶片积叠线和冠体型线优化对带冠转子性能的改善效果。计算结果表明:带冠转子所引起的进口相对马赫数变化,会引起叶顶端区流动恶化,出现大面积分离区域,导致风扇的稳定工作压比、效率和裕度都显著降低;带冠转子采用周向正弯的积叠线分布以及局部弯曲的冠体型线后,在设计转速各工况下有效抑制了叶顶端区分离流动,带冠转子工作性能相比于改进前得到明显改善,压比升高5.0%,效率提高1.6%,裕度提升5.3%。

某600 MW机组引风机叶片断裂事故分析

某电厂锅炉引风机增容改造后,在运行中发生叶片断裂事故。为研究叶片疲劳断裂原因,分析当前叶片结构型式,较大的叶片扭转角易产生局部失速,导致薄弱的叶片产生较强振动。进行风机性能和振动试验,当前风机选型偏大,加重了局部失速状况,产生较大的叶片通过频率振动。为进一步研究风机叶片受力情况,对风机叶轮进行了建模,开展了有限元分析计算,当前加强环处为应力集中位置,可为叶片型式改进提供指导。

高效双分离动态选粉机的优化改造

动态选粉机作为生料辊压机终粉磨系统的核心设备,结构关系到选粉效率和系统能耗。某品牌高效双分离动态选粉机在生料辊压机终粉磨系统出现细度跑粗、阻力大和导流锥磨损快等问题,结合实际调研情况,对其静叶片、导流锥和动转子及其密封进行了优化改造。改造后,生料产量≥560 t/h,成品细度80μm筛余≤18%,200μm筛余≤2%,系统电耗从16 kWh/t下降至12 kWh/t左右,技术经济效果明显。

600MW机组LPII转子叶片叶冠脱落分析

通过对某电厂4号机组4号-6号瓦振动突变的分析，得出LPⅡ转子次末级调阀端某叶片的叶冠脱落是导致振动突变的结论，为该机组的检修提供了可靠的依据，可供同类机组的该类故障分析及检修提供参考。

汽轮机喷嘴环磨粒流抛光工艺参数优化

为解决大型汽轮机喷嘴环磨粒流抛光的工艺技术问题,研究了喷嘴环磨粒流抛光工艺,分析了抛光工艺因素对表面质量的影响。根据喷嘴环结构的特点,结合抛光压力损失规律,设计了喷嘴环磨粒流抛光专用夹具;利用ANSYS有限元软件对叶片进行压力载荷静态分析,确定了合理的磨粒流抛光压强范围;采用信噪比实验设计法对工艺参数进行分析,得出工艺参数对表面粗糙度的影响关系及最优抛光工艺参数。通过实验验证可知,喷嘴环表面质量得到显著提升,可满足喷嘴环抛光表面粗糙度小于0.4μm以及允许变形量小于0.1mm的图纸要求。

整体喷嘴环高效数控加工技术

通过分析整体喷嘴环的先进制造技术,提出了一种合理的制造工艺方案,总结了数控加工关键技术,包括加工区域划分、最佳刀轴方向确定、快速铣削技术、插铣技术、叶片通道形面精加工技术以及测量技术。给出了该研究成果在工程中的应用实例,证明了所提方法的先进性和有效性。

盘式连续干燥器的耙叶设计探讨

在所有传导式干燥机中,盘式连续干燥器的有效加热面积最高,理论上可达100%,但如果耙叶设计与选择不当,将导致实际有效加热面积降低,有的甚至低至50%以下,盘面上出现大量的裸露面积,严重影响了盘式连续干燥器效能的正常发挥。通过理论分析和图形解析方法,给出了盘式干燥机耙叶设计的一些准则,可消除盘面的裸露面积,提高干燥机的综合传热传质系数,确保盘式连续干燥器的节能优势。

水环泵叶轮强度计算

水环泵叶轮的强度计算 ,是为山东淄博水泵厂改进水环泵设计的一项实际工作。水环泵在实际工作过程中 ,有时叶轮上的叶片会在根部突然发生断裂。经过本论文的研究 。

叶片频率计算方法研究

采用有限元法模拟计算汽轮机中短叶片的整圈频率时,可能遇到计算模型无法形成整圈的情况。尝试采用叶片围带穿拉筋和设置围带接触面过盈的方法使计算模型形成整圈结构,并对已有的某级叶片测频结果进行对比分析,发现设置围带接触面过盈的方法能较好地反应叶片的整圈频率变化趋势。

液环泵叶片形状对叶轮进口回流及其外特性的影响

为减小液环泵叶片进口回流及冲击,基于非稳态气液两相流数值模拟方法,分别从叶片进口扭曲设计及叶片型线2个方面分析叶片形状对液环泵进口回流结构及其外特性的影响规律.研究结果表明:液环泵进口扭曲叶片设计能够有效抑制进口冲击引起的脱流,但叶片进口扭曲引起叶轮流道位置相对后移,吸气口始端叶轮流道内气液界面运动引起的相对体积扩充率降低,叶轮进口回流现象加剧;由于流道周向不对称,吸气区叶轮流道在进口产生真空的能力各不相同,由气液分界面运动引起的相对体积扩充率能够清楚地解释叶轮进口压力分布特性及回流结构;在叶片进口扭曲的基础上,控制叶片非吸入侧前弯能够有效提升吸气口始端流道的相对体积扩充率,θ=6°的进口扭曲叶型非吸入侧前弯设计叶片使得液环泵进口回流强度得到进一步的抑制,泵效率从15.46%提升至16.20%;叶型包角对进口真空度及进口回流强度的影响显著大于叶片出口安放角,增大叶型包角能够使吸气口始端叶轮流道沿旋转方向前移,增大流道内相对体积扩充率,降低回流强度,进而提高液环泵的真空度以及效率.

基于逆向工程的饲料搅拌机刀片三维造型设计

针对TMR饲料搅拌机梅花刀刀刃曲线复杂,不易找出曲线方程进行正向设计的问题,利用逆向工程技术得到梅花刀的三维模型。利用非接触式激光扫描仪对梅花刀片表面进行三维扫描,并获取三维点云数据,研究曝光率对扫描结果的影响;利用Geomagic Studio软件对点云数据进行优化处理;利用Geomagic Design软件对刀片曲面进行重构;利用Geomagic Control将重建后的三维几何模型与原始点云数据进行误差对比分析,完成逆向工程技术在梅花刀片结构设计中的应用初步研究。

中速磨煤机风环叶片倾角对磨煤机性能的影响

以HP863型磨煤机实测结构参数为基础,采用数值模拟的方法研究了风环叶片倾角对磨煤机气流结构的影响。结果表明,叶片倾角变化对风环出口气流轴向速度影响不大,而对切向速度的影响较大,40°、45°、50°三种倾角下气流平均径向速度分别为52.07、45.32、36.37 m/s,径向速度大小的差异进而会对气流贴壁的倾向性产生影响。以石子煤与煤粉颗粒的物性分布为基础,采用数值模拟方法研究了风环倾角对磨煤机石子煤排放与煤粉分离性能的影响。结果表明,风环叶片倾角为45°时低密度石子煤总沉降率为3.65%,高密度石子煤总沉降率为13.19%,综合石子煤沉降特性最好。同时,倾角为45°时磨煤机对小粒径煤粉颗粒的输送性能也最好。综合石子煤排放与煤粉分离两个方面,45°是使磨煤机综合性能最优的叶片倾角。

亚临界600MW汽轮机高压隔板套热应力分析

应用有限元分析程序对亚临界 6 0 0MW汽轮机高压隔板套进行三维有限元应力分析 ,提出采用截面应力与最大应力比值作为判断结构设计是否合理的标准 ,并与原二维有限差分法计算结果比较 ,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案 ,可有效降低高压隔板套应力。

基于MATLAB的液环真空泵叶片结构参数优化设计

为了提高液环真空泵的真空度和效率,建立了以吸气量最大为目标的数学优化模型。以叶片数和叶片厚度为设计变量,排挤系数为约束条件,运用MATLAB对目标函数进行求解,得到叶片数和叶片厚度的最佳参数组合。用Fluent 15.0对优化前后的液环真空泵模型进行数值模拟对其性能预估。对比优化前后数值计算结果可知:优化后液环真空泵的进口真空度和效率有所提高,内部流场更加稳定,工作液体获得了更大的动能,有利于气体的抽吸和压缩。

旋耕刀传感器的研究

设计了一种供旋耕刀测力用的延伸八角环传感器。该传感器具有良好的线性、较高的灵敏度及较小的滞后现象 ;各被测参数间的交互影响很小 ,可以忽略。

一种新型实用的液体密封技术

介绍了旋转轴伸的密封方法,提出了一种新型实用的液体密封技术,阐述了该新型实用液体密封技术的优良性能,并通过使用实例证明了该技术的可行性、可靠性。

整体喷嘴环电火花清根加工关键技术

针对整体喷嘴环叶片与缘板间的新型过渡圆角加工问题,采用数控铣削+电火花加工的组合工艺,对整体喷嘴环电火花清根加工技术进行了研究。提出一种电火花清根加工专用电极设计方法,采取周向压缩和径向压缩的策略,定义径向最佳压缩方向并进行求解,使得电极在保留通道过渡圆角区域型面的同时,体积在一定范围内可调。提出一种电极移出轨迹设计方法,利用运动空间边界快速获得无干涉轨迹。通过电火花清根加工实验结果表明,加工出的过渡圆角满足图纸要求,采用电火花加工方法,可完成数控铣削难以加工的特殊过渡圆角区域的加工。

我国独创和独具特色的几种高温合金的组织和性能

综述了中国科学院金属研究所高温合金和金属间化合物研究组50年来在高温合金材料方面的研究成果,重点介绍了9种我国独创和独具特色的高温合金,包括其成分和组织特点,力学性能、化学性能和物理性能,以及他们的冷、热加工性能和应用特点。

径向间隙及叶片型线对液环泵性能影响的分析

采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟,通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响,分析了液环泵内液相能量转换的规律,分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环泵性能曲线,分析了叶轮径向间隙对液环泵性能的影响。数值模拟结果表明后弯叶片、径向直叶片和前弯叶片下液环泵的极限真空度和最大流量依次递增;随着叶轮径向间隙的减小,液环泵的极限真空度和最大流量逐渐增大。为液环泵的性能优化研究提供了理论依据。