基于17-4PH叶片钢的切削力数学建模研究

对17-4PH叶片钢进行了切削力试验,分析了试验中切削用量三要素对切削力的影响,通过切削力经验公式并结合工厂加工经验和切削力手册推荐值建立了17-4PH叶片钢的切削力数学模型,最后采用多元线性回归分析的方法验证了模型的可靠性和拟合优度。结果表明试验得到的切削力模型的可信度高,为以后的实际生产提供理论指导。     

起动阶段涡轮导向叶片热应力及冷却作用研究

建立了涡轮导向叶片有限元分析模型,参照相关的试验数据和文献资料确定热边界条件,计算了发动机起动阶段涡轮导向叶片各瞬时的温度及热应力。分析所得高温、高应力区域与相似条件下某型发动机地面试车过程中出现裂纹的区域基本一致,验证了数值模拟过程的正确性。在此基础上,对比分析施加对流冷却与无冷却措施两种条件下的计算结果,发现对流冷却使叶片各点温度下降而应力升高,推断出温度与应力的变化趋势反向,因而在叶片冷却系统的设计中需要权衡温度与应力的关系。其结果与结论对叶片瞬态热应力计算和热疲劳分析有一定的借鉴意义。     

扭曲叶片涡轮水力性能研究

国内的涡轮钻具通常采用直叶片涡轮。针对准178 mm高速涡轮钻具,用UG软件建立一种扭曲叶片涡轮,采用和直叶片涡轮相同的型线(Bezier曲线)。通过数值模拟方法对比了扭曲叶片涡轮和直叶片涡轮的水力性能,并对扭曲叶片涡轮的内流场进行了分析。同时通过台架实验得出了涡轮的水力性能,并验证了CFD数值模拟结果的正确性。扭曲叶片涡轮和具有相同型线的直叶片涡轮相比,输出扭矩基本不变,最优工况点压耗降低了12.5%,水力效率提高了11.7%。扭曲叶片涡轮的水力性能更优,工况适应能力更强,对涡轮钻具综合性能的提升提供了一种途径。     

基于CFD的海洋能捕获机构的叶片特性分析

为推进海洋可再生能源的发展与利用,提高海洋能捕获机构的效率,以水平轴式海洋能捕获机构为对象,结合计算流体力学原理,利用RNG k-ε来模拟机构流场的湍流流动,给出了机构有限元网格划分方式,通过计算机仿真模拟分析优化机构叶片布置数量。在此基础上,以不同来流攻角方向对机构叶片特性进行分析,分析了不同攻角情况下的流场状态,给出了攻角变化范围,并讨论给出了分析结果。     

离心压缩机内固粒运动规律与冲蚀磨损的数值模拟

针对离心压缩机叶轮的冲蚀磨损问题,利用FLUENT中离散相模型、质量冲蚀率模型,对压缩机内部不同粒径的固体颗粒的运行轨迹、运动速度、偏聚浓度及造成的叶片冲蚀率的分布进行了数值模拟。结果表明:粒径为5~20μm的绝大部分的固体颗粒流经大叶片压力面附近流道;固体颗粒在运动到叶片前缘过程中速度迅速升高,在压力面腹侧会有所减小,后缘处重新升高;大叶片后缘根部固体颗粒浓度高、运行速度快,冲蚀磨损严重,且固体颗粒直径越大对大叶片压力面造成的冲蚀磨损越严重。     

后掠式轴流泵内部流场的二维PIV试验研究

以一后掠角为60°的后掠式轴流泵为研究对象,采用PIV技术对其内部流场进行测量,得到了0.8Qopt,1.0Qopt,1.2Qopt3个工况下叶轮在一个流道周期的12个拍摄截面上的速度场。发现在0.8Qopt工况下,经过后掠叶片的流体具有明显的径向流动趋势,流量越小径向流动趋势越明显。叶轮内流体在后掠叶片进口边和转轮端壁区容易出现低速区域,并且流量越小低速区域越大;在靠近轮缘附近,叶片进口边压力面上的流体会向吸力面流动,流量越小该现象越明显。研究结果对掌握不同型式叶片的轴流泵内部流动特性具有重要的理论指导作用。     

风电机组叶片疲劳加载综合测试系统

利用LabVIEW研制了风电叶片疲劳加载综合测试系统,包括数据采集显示、数据存储和通信控制等功能。采用激光传感器测距,虚拟仪器软件采集数据处理,PLC趋势二分法搜索频率,执行相关程序算法对频率跟踪、输出控制,完成叶片疲劳加载测试过程。试验结果表明:使用图形化软件编程,数据处理功能强大,操作简便,检测效率得到很大提高,降低了设备成本,为风电叶片检测与分析提供一种的实用手段。     

汽车排风格栅设计

介绍了汽车排风格栅的布置设计,本体的材料及与钣金的配合关系,密封结构的分类与操作力关系,叶片的制造工艺及厚度对正向排风量的影响。     

间隙误差条件下辊轧机传动系统动态特性分析

基于齿轮系统动力学及非线性系统动力学理论,建立了考虑时变啮合刚度、综合啮合误差以及齿侧间隙等因素的叶片辊轧机传动系统的非线性动力学模型。采用数值积分方法对含间隙非线性微分方程组进行了求解,研究了齿侧间隙对辊轧机传动系统的动态特性影响。研究表明:齿侧间隙增大使系统由简谐振动进入混沌振动;传动系统啮合状态由双边冲击转为单边冲击,且间隙的增加对上轧辊一级齿轮-齿条以及二级齿轮-齿条啮合动态响应影响较大,对下轧辊齿轮-齿条啮合动态响应影响较小。     

分流叶片位置对离心压缩机级内部流动和性能影响的数值研究

运用数值求解叶轮机械内部三维粘性流场的方法,对工程上常用的某带分流叶片的离心压缩机叶轮及后接有叶扩压器的内部流动和性能进行数值研究。通过求解分流叶片处于不同周向位置和其前缘处于不同流向位置时级的流场,得到了对应的内部流场和压力、效率与流量的性能曲线。结合对级性能曲线和内部流场的详细分析,结果表明:分流叶片处于不同的周向位置和其前缘处于不同流向位置时对级的内部流场和性能曲线影响很大,分流叶片中间叶高处前缘位置位于50%左右和周向位置距长叶片吸力面一侧1/10栅距左右,级性能较佳。