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在大位移井、长水平井钻进过程中,破碎的岩屑容易在井筒环空低边堆积形成岩屑床,易导致钻杆屈曲、钻具摩阻和扭矩增大、当量循环密度异常甚至出现卡钻事故。岩屑床破坏器可有效搅动沉积的岩屑床,提高井眼清洁效果。以岩屑床破坏器为研究对象,开展了清岩效果定量评价与结构优化设计研究。通过计算流体动力学揭示了岩屑床破坏器的清岩机理,建立了一套岩屑床破坏器清岩效果评估方法,并利用该方法对3种典型岩屑床破坏器的清岩效果进行了量化评估,确定了清岩效果最优的叶片结构,分析了该叶片结构参数对清岩效果的影响规律,进而优化了结构参数。研究表明:在3种类型叶片结构中,反螺旋形叶片岩屑床破坏器清岩效果最佳,通过增加螺旋角度和优选叶片数目可明显提高其清岩效果。该研究为岩屑床破坏器的结构优化设计提供了理论基础。 相似文献
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介绍了某催化裂化装置轴流风机在检修中发现叶片出现裂纹的情况:222件动叶片应用相控阵检测技术检测,109件存在条形缺陷裂纹,长度3~29 mm,叶根发现的开口裂纹主要分布在受力偏小的非工作面的排气边,并不在直接受力的工作面。优化分析后改进了轴流风机叶片的回装方案:每级确定合理基础叶片,测准基础叶片高度,利用三维坐标机床精确切削和加工新叶片,控制叶片高度与基础叶片高度偏差小于±0.05 mm。改进后对每片叶片进行测频,每级叶片频率分散度均小于标准要求,且轴流风机运行平稳。 相似文献
6.
为降低汽轮机转子叶片及轮盘在安装过程中带来的残余不平衡量,基于遗传算法的快速寻优功能提出,通过调节对每级叶片的排列顺序以及各级叶轮之间的相对安装角,优化转子不平衡的方法,并以某型汽轮机转子的叶片及轮盘的安装工艺为例展开优化研究。案例研究表明:优化后,第七级、第八级和第九级叶片的不平衡力分别是优化前的3.17×10-5,6.80×10-7和6.85×10-5倍,优化后转轴整体的不平衡力为1.26 N,水平力矩为0.29 N·m,垂直力矩为0.52 N·m。该方法能够有效降低转子的不平衡力和不平衡力矩,可为叶片安装过程提供理论支撑。 相似文献
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针对跨声速压气机叶片内复杂的三维流动,采用自行开发的三维CFD程序对跨音速轴流压气机NASA Rotor 37流场进行数值模拟,对比分析了L-F(Lax Friedrichs)、Steger Warming及Van Leer 3种通矢量分裂格式和AUSMDV混合格式在跨声速叶轮流场数值计算时的格式效应。研究表明:与其他格式相比,AUSMDV在设计工况下的计算结果与实验误差最小,对激波和叶顶间隙泄漏的捕捉能力最强,Van Leer格式次之;Steger Warming格式在计算过程中收敛性最好。 相似文献
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依靠传统一维束流理论难以有效对大功率矿用液力偶合器叶片数进行优化设计,针对这一问题,提出了一种基于计算流体动力学(CFD)的响应面模型叶片数优化设计方法。首先,对偶合器进行了三维数值模拟研究,并运用最优拉丁超立方方法设计了叶轮的叶片数;然后,完成了不同叶轮叶片数下单流道流场计算模型的数值模拟计算,进行了涡轮和泵轮叶片数的敏感性分析,建立了其响应面近似模型,确定了叶轮叶片数与额定转矩之间的关系,完成了其叶片数的优化设计;最后,探究了不同叶轮叶片数下的偶合器叶轮流场及转矩特性分布规律。研究结果表明:涡轮叶片数zT=37、泵轮叶片数zP=34时,额定转矩值最大,响应面模型误差仅为0.93%,偶合器内流场分布特性合理地解释了叶轮叶片数对转矩特性的影响规律;优化后的叶轮叶片数有效地提高了偶合器额定工况时的工作性能,为偶合器优化设计与改进提供了可靠的方法。 相似文献
9.
为得到碳纤维在无人机叶片中最优的铺层方式,通过Workbench中的ACP(ANSYS Composite PrepPost)模块,对碳纤维复合材料无人机叶片的铺层进行设计。利用SolidWorks三维建模软件建立无人机叶片的三维模型,并采用HyperMesh对叶片进行几何清理、划分网格等,利用Ansys Workbench Fluent对无人机叶片的不同转速进行流体仿真,提取叶片表面压力载荷,对不同铺层的碳纤维复合材料无人机叶片进行仿真与分析,得到碳纤维复合材料无人机叶片的力学仿真结果,并基于Tsai–Wu失效准则,计算每层铺层的失效系数,进而对比得出最优的碳纤维铺层方式为[0°,90°,90°,90°,0°]。 相似文献
10.
以路面缺陷和病害养护车转动式料仓作为研究对象,通过分析料仓的使用及设计要求,确定料仓旋转叶片、旋转叶片的布置方式、螺旋升角值、叶片截面形状等.通过分析沥青混合料在路面缺陷及病害养护车转动料仓内的运动特性,运用CAXA、Pro/e、Solid Works、ANSYS Workbench等软件对沥青混合料进行仿真研究建立了沥青混合料的分析模型,通过比较转动料仓螺旋升角分别为25°、28°、30°时的仿真模型分界面及轴向平面混合料的速度,结合叶片加工工艺、搅拌效率、进出料效率等因素,确定料仓螺旋升角的最优角度,研究成果为路面缺陷及病害养护车的设计提供较好的参考价值. 相似文献