离心泵内叶轮叶片前缘倒角对汽蚀的影响

采用标准k-epsilon模型,对多级离心泵内首级叶轮流场进行数值模拟,研究叶轮叶片前缘倒角对汽蚀的影响。通过改变前缘倒角半径的大小,比较各个不同前缘吸力面一侧压降的变化。结果表明在吸力面一侧具有倒角的非对称型前缘减小压降的能力要优于半圆型前缘,且倒角半径大小影响液体压力下降,所以倒角半径需控制在一定范围之内。又通过与变半径非对称型前缘的比较可知,在一定范围内的变半径倒角对液体压降的控制优于不变半径的非对称倒角,同时改变叶轮叶片前缘形状也有助于减小吸力面液体漩涡出现。     

对转涡轮低压转子叶片的流固耦合数值分析

采用对转涡轮设计能提高航空涡轮发动机性能,其中无导叶方案是发展趋势之一。在无导叶对转涡轮中,低压转子叶片受到较大的高压转子出口气流激励。基于ANSYS/CFX软件,采用流固耦合数值分析方法对低压涡轮转子叶片进行了分析,得到了高压涡轮转子叶片尾流作用下的低压涡轮转子叶片振动的应力和变形变化规律。叶片温度对振动应力和位移的平均值、幅值和周期的影响较大,叶片材料密度对振动周期产生明显的影响,高低压转叶轴向间距的选择应兼顾涡轮效率等因素。     

离心压缩机叶片前缘形状对强度计算的影响

以某大型离心式压缩机的闭式叶轮为研究对象,在研究叶片前缘形状对叶轮性能的影响过程中,利用CAD软件Solidworks对3个闭式叶轮进行三维实体造型,并运用有限元软件ANSYS进行数值模拟计算.主要对比研究了钝形、圆形和椭圆形前缘对叶轮强度的影响.数值计算的结果表明:叶片前缘几何形状对离心压缩机的结构强度具有影响.     

低压两级涡轮叶片修缘对涡轮效率影响研究

运用三维数值模拟技术,对一个多级轴流空气涡轮的低压两级原型4排叶片进行了数值计算和流场分析.然后分别对低压一、二级前缘和尾缘进行修缘的修缘叶片两级涡轮进行数值计算,并与原型叶片的计算结果进行比较,确定其对低压涡轮效率的影响.计算结果表明:采用修缘叶片的涡轮效率均小于原型叶片的效率,涡轮效率随着修缘量的增大逐渐降低.     

叶尖小翼结构对涡轮叶片强度的影响研究

对某型高压涡轮第一级的转子叶尖进行叶尖小翼结构造型,并在级环境下对原始叶片和造型叶片进行定常数值模拟和有限元分析,分析对比了叶尖小翼结构对叶片强度的影响.结果 表明:通过对涡轮叶尖进行叶尖小翼处理,涡轮叶尖小翼对叶身的应力分布规律无明显影响,但是会使叶尖处的高应力区沿叶尖小翼结构延伸至叶顶平面,叶片应力会有一定程度增加...     

叶根尺寸误差对叶片固有频率的影响

采用三维有限元模型,考虑叶片变形的几何非线性和叶根接触非线性,研究常用的枞树型叶根尺寸误差对叶片固有频率的影响。分析结果表明叶根误差发生的位置对叶片弯曲振型的固有频率影响较大,对扭转振型影响较小;误差的大小对叶片的各阶固有频率影响均较小,但对叶根接触状态或者说对叶根应力分布有影响;比较发现,在计算固有频率时,将叶片在叶根处简单地处理成固支位移边界是不合理的。     

CMC复合材料涡轮转子叶片结构设计

在现有成熟的航空发动机基础上,采用CMC复合材料适应性设计低压涡轮转子叶片的结构,在涡轮盘上均布安装4件,对CMC复合材料能否在航空发动机高温部件上应用,进行结构上可行性的研究。     

叶根倒角对跨音轴流压气机气动性能的影响*

为了获得叶根倒角对跨音轴流压气机气动特性影响规律,研究充分考虑了加工工艺及气动影响两方面,用倒角半径及最小角度两个参数确定倒角几何。研究基于Rotor37分析倒角参数对叶片几何的影响,并从整体性能及内部流场细节两方面对转子气动特性变化进行详细分析,获得了倒角参数变化对气动性能的影响规律。研究结果表明,相对于最小角度,倒角半径是影响转子性能的主要因素;倒角的存在不仅使得叶片根部马蹄涡的分布发生改变,且影响了出口通道涡的强度和尺度。此外倒角存在改变了叶根处的压力分布,使得前缘来流附面层有所增厚,导致根部的做功能力及转子性能下降。     

凹坑结构对涡轮前缘换热的影响

涡轮叶片前缘由于受到燃气的冲击,其热负荷较高,因此前缘是涡轮叶片上最关键的传热区,在对涡轮进行传热设计和计算时必须对该区域予以考虑。将凹坑结构正对冲击孔布置于冲击靶面,将有可能增强冲击靶面的换热,进而提高前缘以至于整个涡轮叶片的冷却效果。文中首先对无凹坑结构和带凹坑结构的换热情况作了简单对比,给出凹坑结构对冲击靶面换热的影响。而后对于带凹坑结构,通过改变凹坑直径来研究其对换热造成的影响,发现凹坑结构具有增大冲击靶面换热的潜质,当凹坑直径增加时,换热会减弱。     

大型涡轮转子叶片熔模精铸特点

阐述了用熔模精密铸造制作大型涡轮转子的工艺。介绍了以模料选择、采用冷蜡芯工艺制模、浇注系统设计、合理选择浇注温度和铸型温度等措施，来避免缩松和防止叶片的弯扭变形，并对叶片铸件采用静压矫正。     

鱼雷单级涡轮发动机叶片强度设计

现代鱼雷发展的重点方向之一就是高航速,而与航速直接相关的就是发动机的输出功率。航速的提高势必发动机功率增大,这样发动机叶片所受的载荷也随之增大。针对一定工况下的鱼雷涡轮发动机,以单级和复速级临界点的轮周效率以及叶片材料应力为约束条件,进行涡轮发动机叶片强度校核,从而讨论实现这一工况是否可以采用更为简单的涡轮机类型。     

涡轮转子叶片-轮盘的振动特性分析

针对航空发动机涡轮转子叶片-轮盘常出现故障的问题,分别对单个叶片和耦合叶片-轮盘(叶盘)在不同边界条件下进行振动特性分析,为叶片-轮盘的设计优化和振动安全性检验提供数值依据,并通过对比分析得出相关结论。     

某型燃气轮机低压涡轮盘强度分析

基于某燃气轮机发动机研究项目的需要,对其涡轮盘强度进行了研究。在有限元软件ANSYS环境中建立了发动机涡轮盘的三维有限元分析模型,基于热弹性有限元分析理论,对额定功率状态下的低压涡轮盘进行了应力、应变分析,并对榫头-榫槽连接处进行了拉伸应力和榫齿名义应力计算,得出了涡轮盘的破裂转速,确定了危险截面的位置。     

高压二级及低压一级涡轮叶片断裂分析

对涡轮叶片的断裂原因进行了分析。高压二级涡轮叶片裂纹为一弯共振所致；而低压一级涡轮叶片裂纹属高周振动疲劳，裂纹形核较早，但扩展较慢，其折断是在已存在裂纹的情况下，由高压二级涡轮的断片撞击所致。     

汽轮机低压转子末级叶轮的齿型叶根槽加工及测量方法

介绍了某重点项目汽轮机低压转子末级叶轮的叶根槽型线(现称之为齿型叶根槽)的加工和测量方法,保证了转子齿型叶根槽型线的对称性和准确性,为同行业转子齿型叶根槽加工提供了经验。     

航空发动机低压涡轮转子连接螺栓预紧力分析

螺栓连接是航空发动机常用的结构形式之一,预紧力的计算是螺栓结构设计的重要步骤.笔者基于有限元法发展了涡轮转子连接螺栓的预紧力确定方法.首先应用线弹性叠加原理建立了综合考虑紧度裕度和强度裕度的预紧力准则,然后建立涡轮转子的循环对称三维有限元模型,施加载荷并计算出螺栓的最大松弛力和最大压紧力,最后根据准则确定了连接螺栓的预...     

风机不同叶根顺序对轮毂强度计算的影响分析

以风力发电机的叶根顺序对轮毂静强度与疲劳强度的影响为研究内容,采用有限元方法,基于ANSYS软件分析不同叶根顺序对轮毂强度的影响程度,说明仿真前定义有效的叶根顺序的必要性.通过仿真计算模型分析6种不同叶根顺序下轮毂的受力情况.结果表明:轮毂的最大应力和热点损伤的差值最大比例分别为0.039和0.523,即不同叶根顺序对...     

航空发动机高压涡轮转子试验段静强度研究

首先,利用有限元分析软件对某型航空燃气涡轮发动机的高压涡轮转子超转、破裂试验段进行了静强度计算,得到了转子中各轮盘及转接段的应力、变形分布及其强度薄弱部位;其次,根据有限元计算的结果和对应的材料特性,按照相关的应力评定准则对轮盘及转接段的强度储备进行了评定;然后,对盘类零件之间连接时的变形协调性进行了研究,并给出了此类零件连接时的设计方法;最后,对高压涡轮转子在试验段状态下和发动机状态下的变形协调性进行了对比分析,校核了转接段设计的合理性。本文建立了航空发动机涡轮转子超转、破裂试验前的强度评估流程,以确保此类试验能够安全进行。     

转子对高压涡轮叶尖间隙变化规律的影响

基于涡轮叶尖间隙主动控制的需要,初步分析了涡轮叶尖间隙的变化机理,建立了机匣、叶片和转子的简化模型。在此基础上,分别仿真计算转速变化和发动机起动过程瞬态温度下转子的径向变化,讨论了转子在飞行器机动飞行情况下的振动幅值对叶尖间隙的影响。结果表明,转子振动幅值和径向位移对叶尖间隙变化有重要作用。