双作用叶片泵叶片结构的改进

１现行双作用叶片泵阶梯结构叶片的工作状况双作用叶片泵是通过转子的旋转,工作腔密封容积的改变来实现吸油和排油的。压油腔的压力油主要进入工作系统,还有一部分压力油进入叶片的根部,叶片在离心力和根部油液压力作用下伸出,使叶片与泵定子内表面之间产生作用力。叶...     

轴流式压缩机叶片静态特性分析

以轴流压缩机动叶片为研究对象,利用ANSYS软件研究了在3种不同工作载荷情况下叶片的静态特性,得到其应力与变形的分布规律。研究结果表明:叶片的高应力主要由离心力引起,高应力区主要集中在叶根榫槽处,在叶身部位其应力均较小;气流力则主要引起叶片的大变形,出现在叶顶部位,并向叶根呈阶梯递减,其应力主要集中在叶身与叶根的相交处。针对该研究结果提出相应的改进措施,为此类叶片的结构优化或性能优良叶片的再设计提供了参考。     

新型增压器涡轮的应力和模态共振分析

针对传统的熔模铸造法生产涡轮,存在惯性较大和晶粒粗大等弊端,采用新兴的金属注射成型工艺来制造涡轮零件并作结构改进。使用Blade Gen软件进行涡轮叶片的造型,并用Pro/E软件重新设计涡轮结构和其他零件的连接方式。为确保涡轮能够安全工作,应用有限元软件ANSYS进行了离心力计算以确定其应力和整体变形在安全的范围内;并对涡轮叶片在0、50 000、80 000和100 000 r/min的条件下进行了模态分析,发现不存在共振时的激振频率。     

风力发电机叶片的动力特性分析

对750 kW水平轴风力发电机叶片在风、重力和离心力的耦合作用下的动力特性进行仿真分析.根据选定的湍流模型,并将自然流风视作黏性不可压缩的定常流,同时把风机叶片作柔性体处理,模拟得出风轮面的流线图和任一时刻的风机叶片全局力学性能数据.对仿真结果进行分析,得出风力发电机叶片的受力、变形分布形态和规律,为风机叶片进一步的失效分析和结构优化设计提供依据和参考.     

Ti-6Al-4V合金异形铸件离心力场下的充型与凝固

建立了离心力场下Ti-6Al-4V合金异形铸件充型及凝固过程的数学模型,通过引入附加项将离心力场模型化,采用流函数和涡函数代替描述方程中的压力项,并建立了数学模型的差分格式,总结了离心力场对Ti-6Al-4V合金异形铸件充型和凝固过程的影响规律.结果表明,在离心力场作用下,型腔内的流动由正向流动和反向流动两部分组成,初始温度分布的非对称性使凝固过程中的温度分布始终处于一种非对称状态,从而导致铸件的最后凝固区域与中心线发生偏离.     

有叶片整体式粒子分离器三维两相流数值模拟

以有叶片整体式粒子分离器为研究对象,考虑了一定长度的进气道和预旋叶片的影响,利用FLUENT计算软件对其进行三维气固两相流动的数值模拟.计算中采用标准k-ε模型,得到了不同粒径的粒子的分离效率及Ac粗尘和C规范砂的分离效率.结果表明:随着粒径的增大,分离效率也随之增大;有了进气道和预旋叶片的影响,粒子受到气流的作用会增大,粒径较小的粒子容易被气流带入主气流流路,粒径较大的粒子因为气流对其影响,并且惯性也较大.从而进入清除流流路被分离出去.     

铝合金风机叶轮焊接结构强度校核方法分析

为确保铝合金风机叶轮的焊接结构在服役过程中的安全性,计算了某型号离心式风机叶轮的叶片空气阻力载荷和离心力载荷两类额定工作载荷。对于单个叶轮叶片,其空气阻力仅为43. 1 N,而离心力载荷则是2 433. 6 N,因而离心力载荷是工作载荷的主要部分。焊缝需要承载叶片离心力和焊接残余应力,是构件的薄弱环节。对焊接结构进行了理论计算与有限元分析等两个方面的强度校核分析,证实了焊缝强度足够承载工作载荷。采用焊接行业标准与风机行业标准分别对理论计算进行校核,结果表明叶片外侧焊道比内侧焊道更有利于结构承受工作载荷。     

熔体的定向受迫流动对高纯A1柱状晶生长特征的影响

研究了在离心力场和电磁场作用下融熔高纯Ａ１的凝固现象。研究结果表明，在二种力场共同作用下，产生的熔体定向受迫流动对柱状晶的生长方向和形态有很大影响，柱壮晶朝向迎流一侧发生倾斜，并随着离心转达和磁场强度的增加，柱状晶细化，倾斜角度增加。首次利用柱状晶间层流边界层理论解释了这一现象。     

铝合金锻件成形工艺及三维有限元分析

为了揭示叶轮件模锻成形过程中金属的变形流动规律,采用有限元模拟对不同形状坯料成形过程的塑性变形流动行为进行对比分析.结果表明:叶片处是较难以充填成形的部位,且随着截面位置的下移,金属向该处型腔充填流动的趋势更为显著;与圆柱形坯料相比,阶梯形坯料成形过程中叶片部位更易于被充填成形,金属流动的均匀性也较好;通过工艺实验验证了利用阶梯形坯料可一次性成形出尺寸精度和性能均符合设计要求的叶轮锻件.     

基于边界层理论的脉冲电化学光整加工

从电解液流动角度出发，阐述了边界层的分离现象，建立了边界层方程；从影响边界层因素出发，解释了脉；中电化学光整加工能有效地克服边界层的分离，改善了光整加工过程的稳定性，提高了加工精度。     

环面节流静压推力轴承气膜入口区流动机理的研究与计算

对静压气体轴承流场研究结果进行了归纳与分析，指出常规气体轴承，在正常的供气压力和工作间隙下，可以采用雷诺方程求解；随着供气压力和气膜厚度的增加，供气孔与气膜相交处可能出现边界层发展区、惯性流区，此时气体流动则应分别采用边界层方程和全N—S方程求解，并采用膨胀波和拟激波揭示了惯性流区压力剧降然后回升的变化机理。在此基础之上提出了采用全N—S方程计算气膜内压力分布方法，计算与试验结果的比较表明，该计算方法可准确预测激波位置和流场的压力分布。     

某微型涡喷发动机离心压气机设计

单级离心压气机在微型航空发动机中有着十分广泛的应用,为了探索高速的离心压气机设计技术,利用参数造型方法完成了一台压比为3.2的离心压气机设计,总结了离心压气机的关键设计方法。主要的设计过程为:经过一维方案设计完成初始参数选择,再以二维流通计算为基础,通过调整叶片环量分布来完成叶轮三维造型,最后使用数值模拟软件来分析气动设计的性能结果。结果表明:离心压气机在设计工作点的内部流动参数分布合理,各项性能参数都能够满足设计要求。     

离心泵仿生微结构叶片减阻特性的仿真研究

目的 通过在离心泵叶片表面布置仿生微结构实现离心泵的减阻，并获得仿生微结构的最优化设计参数。方法 研究利用仿真模拟的方法，采用离心泵的扭矩变化对其减阻性能进行表征，考虑了仿生微结构的形态、截面形状和特征高度等结构参数的影响规律，通过分析叶片表面的湍流动能、剪切应力和近壁面层的速度云图揭示仿生微结构对离心泵减阻特性的影响机理。结果 在3种微结构形态中，流向沟槽的减阻效果最好;在3种截面形状的微结构中，矩形截面的减阻效果最好;离心泵减阻率并非随微结构特征尺寸单调变化，而是存在最优值;所有微结构的减阻率均随着流量的增加而增加。当叶片表面布置流向、矩形沟槽时离心泵具有最优的减阻效果，且在全流量工况范围流向矩形沟槽结构的最大减阻率为8.39%。结论 叶片表面微结构的布置可以实现离心泵减阻，其减阻机理与近壁面流体流动行为有关。表面微结构可有效降低叶片壁面的速度梯度，使速度沿壁面法线方向过渡更加均匀，且微结构内部低速流体层可有效控制和减弱近壁面区的湍动程度，减少湍流动能损耗;同时微沟槽内的反向涡流具有类“滚动轴承”作用，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低摩擦阻力。     

悬臂式多级离心风机气动力计算

对一种悬臂式多级离心风机进行研究,通过改变回流器出口角和叶轮叶片进口角等参数,分析叶轮进口气流角的变化,以及对风机性能的影响。根据该风机气动力的计算结果和风机性能测试实验结果及对比分析,拟合得到了本文风机的压力—流量关系计算经验公式和流量—功率关系计算经验公式。计算结果表明:增大叶轮叶片进口角,会使压力变化曲线更平缓,减小回流器叶片出口角可以降低能耗,为悬臂式多级离心风机的设计和改进提供参考。     

不同加载作用下砂轮片破裂失效的有限元分析

针对实际磨削加工中砂轮片的破裂失效机理进行研究，通过ANSYS有限元分析软件对不同加载状态下的砂轮片进行应力分布分析，揭示失效的原因。建立砂轮片有限元模型，对砂轮模型分别施加离心力、磨削力、端面力，模拟砂轮片实际作业中的不同受力情况，分析和比较砂轮工作过程中不同受力状态下的应力、应变和位移变化。结果表明:对砂轮应力影响程度由大至小依次是离心力、端面力和磨削力；对砂轮应变影响程度由大至小依次则为端面力、离心力和磨削力；过大角速度带来的大离心力和端面磨削带来的端面力是造成砂轮破裂的主要因素。     

复合材料桨叶鼓包变形分析

复合材料桨叶设计重点考虑其疲劳性能和环境老化性能,变形失效问题则很少涉及.通过对处于不同变形损伤阶段的桨叶结构和复合材料损伤情况进行观察分析,对复合材料桨叶的变形失效问题进行了分析和讨论.结果表明:桨叶叶根材料在叶根套离心力压迫、离心应力及循环载荷下出现塑性变形损伤累积,使得玻璃纤维织物和泡沫塑料出现鼓包堆积,最终导致...     

TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟

以N-S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础，结合离心力、重力及Coriolis力，在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型．并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟．数值模拟结果表明，离心铸造的充型过程存在正向和反向两个充填过程，在入口处易出现卷气缺陷．凝固过程也存在正向和反向两个凝固顺序，在靠近先充填一侧易于形成偏轴线缩松缺陷．     

Ti-6-4合金熔体离心铸造过程中流态分析

针对金属型离心浇铸Ｔｉ６Ａｌ－４Ｖ（Ｔｉ－６－４）合金人工骨关节,对其充型过程进行了理论分析,得出了熔体离心充型过程中的层流判据以及熔体自由面仍的变化规律,结果表明,离心力场下,熔体充型时可保持的层流长度随转台转这的提高而减小;熔体自由表面将发生倾斜,最终趋于竖直,此外,讨论了离心力场下铸件内部卷入性气孔和偏中心线缩松的产生原因及分布规律。     

Deformation characteristic of the precision forging of a blade with a damper platform using 3D FEM analysis

A blade with a damper platform is one of the most important types of blades being developed in aeronautical engines. However, this type of blade is complicated in shape, consisting of four feature parts with different geometrical shapes. Besides obvious flow of material along the transverse direction, there is material flow along the longitudinal body during its forging process. In addition, the material used is difficult to deform. All these have a significant influence on the precision forging process of the blade. Thus, it is necessary to choose some feature sections along the transverse and longitudinal direction of blade and systematically understand the deformation characteristics of blade forging process. In this paper, by means of 3D rigid–viscoplastic FEM simulation of the precision forging process of the blade, the deformed meshes, distributions of some field variables, including velocity, effective strain, effective strain rate and effective stress are presented for the four chosen feature cross-sections and the velocity fields are obtained for a selected typical longitudinal feature section, and further the deformation characteristics of forging this blade have been revealed. This research may serve as a guide to the optimization design of the relevant processes and dies.     

混凝土搅拌运输车搅拌罐内部流场的CFD分析

搅拌叶片是搅拌设备的主要部件,叶片周围的流动是相当复杂的三维、非定常、不可压缩粘性流动,搅拌罐内流体的流动状态直接影响搅拌叶片的性能.为了进一步获取搅拌罐内部三维流场的其它参数,为搅拌叶片的设计提供理论依据,以有限元法为依据,对搅拌罐内部流场的速度、压力进行CFD分析,初步得出了搅拌罐内部流场主要特征和分布规律.