基于NX的径流式叶轮工序集中五轴制造工艺研究

基于先进制造技术及软件平台,针对某内置典型复杂曲面径流式叶轮的结构特点,改进了传统工艺制造流程,基于NX的通用编程策略进行叶轮程序编制,应用先进的五轴高速加工中心完成小直径多级叶片叶轮的一次性加工,整体叶轮加工效率提高38.4%,实现该系列径流式整体叶轮零件的工艺提升,制造质量可控性增强,满足技术文件要求,良好地还原设计理念,对类似结构复杂曲面零件的制造有一定指导意义。

径流式叶轮周期性有限元强度振动数值研究

径流式叶轮是向心透平、离心压缩机和离心泵等旋转机械的重要部件,在工作状态下承受着巨大的离心力,其安全可靠性至关重要。以某向心透平叶轮为研究对象,基于周期循环对称叶轮强度振动有限元分析理论,建立了向心透平叶轮周期循环对称数值计算模型,分析获得了其在工作转速状态下的变形、应力、固有频率及振型,计算结果表明:向心透平叶轮的最大等效应力为113MPa,位于叶轮本体内环表面靠近进口处,该值远小于材料的屈服极限,说明叶轮满足强度要求;进一步将计算结果与整圈模型计算结果进行对比,不仅验证了周期循环对称模型计算结果的可靠性,还说明采用周期对称模型对径流式叶轮进行强度和振动分析可以在保证计算精度的前提下极大地提高计算效率。

径流式整体叶轮五轴高速加工工艺及参数优化

论述了径流式整体叶轮加工工艺过程中的制造难点,基于UG NX软件对整体叶轮进行CAD建模及刀具轨迹规划,以生产实际为导向,探索了整体径流式叶轮加工工艺方法,优化了加工工艺参数,减小叶轮变形,有效防止过切、欠切、干涉等工艺问题,缩短了叶轮加工时间,大幅度提高了整体叶轮加工效率,实现该系列径流式整体叶轮零件的工艺提升,对类似叶片类曲率扭转较大的复杂零件的加工有一定的指导意义。

径流及斜流压气机任意曲面叶型长短叶片的造型设计方法

发展了一套径流及斜流式叶轮机的任意曲面叶型长短叶片的造型方法,并在离心式压气机和斜流式压气机的设计中做了具体的应用。新发展了令叶片的厚度按三次样条函数沿流向分布的一种设计思想,得到了比较理想的叶片。同时在径流及斜流式压气机中使用分流叶片,引入了长短叶片的造型设计方法。通过CFD流场检验验证了这种叶片造型方法的可操作性和适用性。这为径流式以及斜流式叶轮机转子、静子的进一步气动优化设计奠定了基础。

微型燃气轮机叶轮内流动的研究

对HoneywellParralon75型微型燃气轮机的压气机与向心透平叶轮内的流动进行了数值研究.该机为单轴单级,压比为4/1,流量为0.68kg/s.计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Baldwin Lomax模型.计算结果为分析叶轮流道内二次流的形成与发展提供了详细的流动结构.压气机叶轮采用分流叶片,可以延缓横向二次流的发展,降低叶片吸力面扩压程度,减小叶轮出口尾迹的强度与范围,对提高叶轮效率起到决定性的作用.透平叶轮流道内部的损失区主要集中在吸力面一侧,叶顶间隙的泄漏流动使得吸力面与叶顶间的角隅区的损失有明显加大,控制叶轮的径向间隙对控制流动损失有明显作用.