基于熔模铸造技术的离心式叶轮制造工艺探索与研究

采用3D打印及硅胶翻模技术改进了离心式叶轮的熔模铸造工艺过程,通过大量实践,研究及制定了合理的工艺流程,最终制造出了合格的离心式叶轮制品。结果表明:熔模铸造工艺融入3D打印及硅胶翻模改进术后可以制备出表面质量及尺寸精度合格的离心式叶轮零件。

采用SolidWorks API的离心式叶轮参数化建模

离心式叶轮是离心压缩机产品的核心零件,结构形状复杂,对其开展参数化建模研究可提升设计质量和效率。分析了三维CAD平台下离心式叶轮三维建模的一般步骤,构建了采用SolidWorks API的参数化建模方案。分别讨论了叶片、轮盘和轮盖的参数化建模实现原理。以Visual Basic为开发工具,在SolidWorks环境下实现了离心式叶轮的参数化自动建模。应用实例表明,在该软件支持下可高效地进行离心式叶轮的参数化设计与优化。

离心式叶轮内部流动数值模拟方法的研究综述

对90年代以来离心式叶轮内部流动数值计算方法进行了综述,包括控制方程及其简化、湍流模型、计算技术以及CFD商业软件的应用。阐述了国内外学者在这些方面的研究进展,并对离心式叶轮内部流动数值模拟的发展进行了展望。

用3D设计软件解决螺旋离心式叶轮的动平衡问题

根据机械动平衡的力学原理 ,借助 3D设计软件的特点 。

压缩理想气体和实际气体的离心式叶轮流场分析

本文对压缩理想气体和实际气体的离心式叶轮作了流场分析。分析使用流线曲率法。实际气体的热力学是基于作者提出的通用状态方程和Ｓｃｈｕｌｅｓ的多变分析。对一个压缩理想气体的叶轮作了实验测量。分析结果比较表明，压缩理想气体和实际气体时叶轮中速度分布是不同的，且压缩实际气体时，叶轮出口参数不同于压缩理想气体时的计算和实测结果。

应用有限元法计算离心式叶轮内部流场

运用张量分析，采用半测地坐标系，导入了具有不变形式的流函数，推导了离心式叶轮内部准三元流动任意流面上流函数所应满足的偏微分方程和定解条件，并运用伽辽金方法建立了相应的有限元方程。对离心式叶轮回转面上流动进行了计算，数值计算结果正确地揭示了离心式叶轮内部的流动规律。

离心式叶轮机械蜗壳流场的计算与分析

研究了离心式叶轮机械蜗壳在偏离设计工况或由于蜗壳型线设计不当时,蜗壳内的非轴对称流动对其特性的影响。文章对蜗壳流场用流线曲率法进行了计算,并与试验结果进行了比较。本文所述方法能用于改善现有离心式叶轮机械中叶轮与蜗壳的匹配,从而提高其性能。

基于VERICUT的离心式叶轮五轴粗加工刀路优化及仿真

为提高离心式叶轮叶片的加工质量和效率,在粗加工阶段,通过考虑叶轮粗加工路径规划策略、刀具轴向规划方式以及碰撞检测与修正方法,提出离心式叶轮五轴粗加工优化。最后以具体叶轮为例,采用UG NX4.0进行建模与数控编程,经过Vericut分析并进行刀轨优化及仿真,通过加工路径的比较,对加工效率进行量化分析,结果证实了数控加工程序在后能大大地提高效率,并且能有效地指导编程员采用最合理的加工参数,服务于实际生产。

基于Workbench的离心式叶轮有限元分析

离心式叶轮压缩机叶轮的工作性能直接影响压缩机的工作效率。叶轮结构的强度分析是其结构设计中的重要一环。采用有限元法分析了采用过盈方式连接的离心式叶轮在工作状态下的应力和变形情况,结果表明:最小过盈量为0.22 mm,此时叶轮可传递的功率为4736 kW,安全系数为2.0,满足设计要求;当过盈量为0.24 mm,转速为11400 r/min时,叶轮的最大等效应力为727.61 MPa,小于材料屈服强度,满足使用条件。

带分流叶片离心式风机叶轮优化设计

针对目前带分流叶片离心式叶轮缺乏全参数优化设计的问题,提出结合试验设计、响应面模型、三维反问题设计和遗传优化算法,对一离心叶轮的叶片载荷分布、分流叶片周向位置、分流叶片前缘轴面流向位置、叶片尾缘倾角以及做功比进行优化,并引入熵产诊断对叶轮内流场进行流动损失分析。研究结果表明:叶片载荷设计参数NC_(s)(s)、SL_(h)(m)和NC_(s)(m)对叶轮效率影响较大,分流叶片的尾缘倾角θ、周向位置PL、做功比WR和前缘流向位置LL均对叶轮的效率具有较大影响,并且其相较叶片载荷设计参数的影响程度更大。在叶轮内,壁面、湍流和脉动熵产损失占主导地位。在设计时,分流叶片宜采用主叶片做功0.5倍,10°倾角,周向位置应靠近主叶片吸力面,流向长度不应太短。

离心式涡轮冷压缩机叶轮的研究

对于大型氦低温系统,采用多级离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,获得过冷氦,是目前国际上一种比较通用的方法。文章介绍了离心式涡轮冷压缩机的国外应用情况。根据中科院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温系统当中过冷槽的设计制冷量,进行冷压机叶轮设计,并对模型进行CFD数值模拟计算。

离心式冷压缩机研发试验研究

介绍了离心式涡轮冷压缩机的国外应用情况。根据中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温系统当中过冷槽的设计制冷量,进行冷压机的整体结构设计,叶轮分析加工,轴承电机选择,并进行试验性加工。通过室温下测试,符合转速和稳定性要求。

现场双面动平衡在离心式多级叶轮风机上的应用

对离心式多级叶轮风机进行振动频谱分析 ,认为叶轮存在动不平衡 ,造成风机振动超标。

离心压缩机叶轮振动特性实验研究与仿真分析

研究了离心式压缩机叶轮振动特性的实验测试和仿真分析。首先自主设计搭建了接触式实验测试系统;其次,利用该系统针对压缩机叶轮进行了动态实验研究,完成压缩机叶轮振动信号的采集和分析;然后,根据试验中的实际叶轮建立离心式压缩机叶轮三维物理模型,并利用有限元方法对叶轮进行了仿真分析;最后,将离心式压缩机的仿真分析结果与现场实验结果相对比分析,验证仿真结果的正确性。通过对比分析发现,仿真结果与动态试验结果吻合较好,仿真方法可以用于进行离心式压缩机叶轮的设计和分析。

高速离心叶轮内部三维粘性流场的数值模拟

采用一种快速求解三维黏性流场的计算方法求解某离心压气机内部复杂的流场,该方法利用DentonJ.D.教授的粘性体积力法模拟粘性对叶轮机械内部流动的影响,采用时间推进法和有限体积差分格式对叶轮机械内部的流动进行求解。为加速收敛,使用了多重网格法,当地时间步长和局部残差光顺技术。对某离心压气机内部流动进行了详细的数值模拟,得出了压气机转子性能、叶顶周向平均静压以及准正交面上子午速度分布图,计算结果与试验结果吻合良好。采用该方法详细分析了不同工况下离心压气机内部流场。

离心压缩机叶轮结构力学分析与优化方法

以国产某型离心式压缩机的叶轮为研究对象,利用有限元的分析理论对其进行力学相关的分析与计算,并提出了一种适合工程设计人员针对压缩机叶轮在某些特殊需求或以技术改进为目的,进行相关的结构优化设计时,能够快速解决叶轮的力学相关分析及优化工作。缩短设计周期,减少研发成本。

基于五轴机床的叶轮实体建模与加工

由于整体叶轮的叶片是扭曲的,在建模和加工方面都有极大的困难。相比三轴加工机床,五轴机床具有较高的生产率和较好的加工质量等优点。根据实际工程数据,选用Pro/Engineer软件对实体叶轮进行造型,并对整体叶轮数控加工的走刀路径进行了分析和研究,针对干涉问题,选取刀轴自动避让功能,并定义刀轴限界功能。成功将NC程序从Powermill软件中导入到DEMAGE五轴机床。并以某离心式压缩机整体叶轮产品为例进行了加工验证,加工出了实体产品。实验结果表明选用的加工方法和工艺是非常成功的。

关于Krain实验叶轮几何型线及其流道二次流旋涡结构的讨论

Krain关于高速离心式压缩机叶轮内部流畅的LDA实验测量不仅对认识这种特定的复杂流动有重要意义，而且亦为验证正在迅速发展的CFD软件提供了比较依据。但是作者发现，Krain公开发表的实验叶轮的几何型线缺少叶轮出口附近区域的型线坐标，直接用其进行数值计算分析将引起误差。为此，本文根据Krain在不同文献中所提供的有关实验叶轮的资料，重新构造补全了实验叶轮出口区域的型线坐标。然后，利用一多功能CFD软件对该实验叶轮进行了计算分析，较详细、深入地探讨了叶轮流道内二次流旋涡结构的形成和发展过程。

蜗壳进口周向非均匀流动的一种迭代计算方法

提出了通过叶轮与蜗壳迭代计算来求解蜗壳内流场的方法,该方法边界条件处理简单,并能在并不增加很多计算量的基础上模拟出蜗壳进口周向流动的非均匀性,从而突破了在计算单个蜗壳时,其进口只能给均匀边界条件的局限性. 通过对一蜗壳的试算结果表明,在设计工况下,蜗壳进口周向流动比较均匀,而在变工况下,特别在蜗舌附近,流动的非均匀性要强烈得多.

Topological analysis of the formation of Jet-Wake flow pattern in centrifugal impeller channel

Topological analyses are carried out for the numerical results of internal flow field in centrifugal impeller. Topological rules of the singular point characteristics of the limiting streamline are derived and used to determine three dimensional separation patterns in centrifugal impeller and to verify the numerical results. The results reveal that the wake is saddle to nodal closed separation and the formation, its onset point and its developing process of Jet-Wake Flow pattern in centrifugal impeller are presented in this paper.