航空发动机叶片叶型无损检测气动试验研究

本文用气动检测法,对航空发动机叶片叶型进行无损检测,对发动机基元叶型生成技术、三维叶片优化设计方法,表面气流参数分布准则及气动性能与型面几何形状匹配,数值模拟方式及叶型研究和分析的方法进行测试,验证了方法的有效性,完善了叶片设计方法,创新了叶片叶型检测的理论与实践。

铸造涡轮叶片叶型优化设计研究

从满足相同设计工况和降低涡轮叶片铸造难度角度,选取更适于铸造的叶型,确定影响叶片叶型的4个几何参数,即前缘楔角Φ_1、后缘楔角Φ_2、前缘半径r_1和后缘半径r_2。推导优化目标与4个叶片几何参数之间的隐式函数关系,建立基于MATLAB的涡轮叶片叶型优化数学模型,确定了易于铸造的涡轮叶片叶型的优化设计。对优化叶片进行水力性能和结构强度数值模拟分析,结果验证了该优化方法的可行性。

叶片叶型和数量对泥泵内部流场影响研究

针对叶片叶型和叶片数量对泥泵内部压力和速度的影响,采用计算流体动力学(CFD)方法,根据工作面为不同曲线的叶片和不同叶片分布形式进行流场分析。在设计流量工况下,采用稳态Navier-Stokes方程求解,选取多重参考系模型进行计算。流场计算结果显示:内部流场合理性较好的泵依次为带分流叶片的四叶片泵、四叶片泵和三叶片泵;其中,Bezier曲线四叶片泵比圆弧曲线四叶片泵内部流场分布更为合理。

水轮机叶片叶型的几种常规测量方法

水轮发电机组中,转轮是水轮机的核心,叶片就是核心的"心脏"。叶片表面质量及制造精度将直接影响整个水轮机组的水力性能、发电效率、运转稳定性及该水轮机组的使用寿命。大型水轮机叶片的型面为复杂的特性曲面,其体积和重量庞大,因此在制造和加工的过程中,对叶片外型尺寸及型面的全尺寸检测显得格外重要。将系统的介绍大型水轮机叶片叶型的几种常规测量方法,并进行实际应用方面的对比。

高压涡轮工作叶片叶型设计研究

针对高压涡轮工作叶片叶栅型面特征,采用可压燃气黏性流2维计算方法对高压涡轮工作叶片叶型进行了气动研究,并通过试验验证了优化设计,得到了叶栅气动设计参数。经与初始叶型对比,优化叶型在各状态下损失特性变化更为平缓,在超临界状态下效率更高,在λ2is=1.20状态下的损失减少了2.8%。该方法缩短了设计时间,并且节省了平面叶栅吹风试验的成本。

汽轮机静叶片叶型改进论述

汽轮机机组长期运行会产生老化现象,通流部分的完整性(包括型线、表面粗糙度等)会有损伤,间隙会增大,部件有变形等也会使机组的热经济性和可靠性有所降低。通常的做法是在服役期来到之前,对老机组进行技术改造,将切实可行的新技术用上去,更换必要的部件。文中通过对静叶片叶型改进,使机组的热经济性、可靠性以及出力都能提高,以延长机组寿命。

不同叶型叶片扩压器对离心压缩机性能影响的数值模拟

不同叶型叶片扩压器对离心压缩机的性能影响差别很大。首先,用数值模拟的方法研究了4种叶型叶片扩压器的气体流动,得到不同叶片扩压器的流场和压力分布规律,初步对比这4种叶片扩压器的扩压效果。然后,对包含4种叶型叶片扩压器的离心压缩机进行数值模拟计算,综合分析了这4种不同扩压器对离心压缩机性能的影响。结果表明:采用翼型叶片扩压器的离心压缩机综合性能最好。

先进风力发电机叶型设计

为了提高风力发电机的气动性能,基于SJTU-FOIL叶型选形平台,引入A.Jameson基于控制理论的优化设计方法,开发出一体化设计风机叶片叶型平台。通过对叶型的选形和成功的设计分析,结果显示该平台可为风机设计高效冲动式动叶片叶型提供可靠的技术支待。

某高压比离心压气机扩压器叶片设计及其造型

叶片造型设计是扩压器设计中的重要环节之一,是连接一维气动设计和三维模拟研究的桥梁。本文阐述了扩压器设计的相关内容和发展概述,重点介绍了某高压比离心压气机扩压器叶片的叶型设计,并提供了三维几何建模。

离心叶轮叶型参数化设计研究

基于最大流量设计原则,建立离心叶轮的基本结构与气动参数;采用子午型线设计、叶片中弧线设计和叶片厚度设计方法获得叶轮叶型的三维参数。以Eckardt计,并采用数值计算方法对新叶轮进行三维模拟,通过与原叶轮的性能对比验证了本文参数化设计的有效性。

三坐标测量机在整体叶盘叶片型面检测中的应用

叶片型面是整体叶盘设计和加工中的重要参数,能够显著影响整机性能。为了精确测量整体叶盘叶片叶型,以三坐标测量机在航空发动机整体叶盘测量方面的应用为对象,提出了用三坐标测量机通过三维曲线扫描的方法对整体叶盘叶片型面进行检测,并说明了几种不同情况的叶片叶型的计算处理方法。利用此方法可以避免传统二维曲线扫描带来的余弦误差,使得计算结果更加准确。

非接触式发动机叶片快速检测系统设计

为进一步提高发动机叶片叶型的检测精度和效率,根据某系列发动机叶片的共同结构特征以及检测要求设计了一套快速非接触式检测系统。硬件模块通过线激光扫描系统完成点云数据采集,文中设计了线激光组件结构、产品夹具结构及二轴精密定位平台结构。软件部分通过上位机软件系统对点云数据进行三维模型重构,通过均方根误差实现重构后模型与CAD模型的配准,实现与工艺基准相一致的绝对定位,并基于QT软件开发了一套三维模型可视化操作软件,提高了人机互动的便捷性。经过对其扩展不确定度的评定,该检测系统检测精度满足该系列产品的检测要求。

基于椭圆拓扑变换的叶片二维叶型参数化方法

叶型参数化方法服务于叶片设计、制造和再制造全生命周期。针对目前叶型参数化方法难以兼顾造型参数几何含义直观和叶型曲率及曲率导数的连续性问题,提出了一种基于椭圆拓扑变换的二维叶型参数化方法。该方法基于椭圆与叶型曲率分布特征与拓扑结构的一致性,通过构造多个拓扑变换使椭圆变形成二维叶型。在变形过程中,建立了叶型主要几何特征参数与造型参数的一一对应关系且自然地保持了椭圆的高阶连续性。为验证该方法的有效性,对不同几何特征的叶型进行了反演验证。结果表明,与现有方法相比,该方法可用更少的造型参数实现更高的拟合精度;反演叶型曲率及曲率的导数均连续变化;反演叶型和原始叶型气动性能保持很好的一致性;改变单个造型参数可直观地改变叶型几何特征。因此,该参数化方法更易设计出低损失高负荷的叶型,传递的设计意图也更易被制造和再制造环节理解使用,有利于保障叶片的最终服役性能。

300MW汽轮机组通流改造技术浅析

针对300MW汽轮机供电煤耗高、缸效差等问题,对汽轮机通流部分实施技术改进。通过优化设计动静间隙,重新设计叶片叶型,降低气流扰流损失;并对汽轮机内缸设计进行优化,通过优化调节级速比,适当提高级后压力,从而提高缸效率。同时,新设计内缸对排气扩压及端壁进行优化设计,进一步降低了缸内气流损失。此次改造中,高、中压及部分低压动叶片围带采用自带冠CCB结构,叶顶汽封全部采用城墙齿结构,减少了漏气损失,同时,机组起停过程中能较好的保护其余汽封齿不被损坏。

汽轮机效率的不断进展

本文阐述了GEC ALSTHOM公司近几年在改善汽轮机通流部分内效率方面所采取的措施，分别对叶片叶型、表面粗糙度、二次流损失、跨音速流动、子午面流道、漏汽损失、推力平衡孔及余速损失各个方面进行了叙述，并给出了各缸效率改善对机组热效率下降的定量影响数据。

三坐标测量整体叶盘技术方法

依据航空发动机整体叶盘设计技术要求,开展整体叶盘叶型参数检测技术研究。结合近年来对整体叶盘零件的测量与评价实际经验,对三坐标测量整体叶盘叶型参数的测量中存在的问题以及测量不确定度进行讨论。