航空发动机复杂扭曲叶片分步电解加工研究

为实现复杂扭曲叶片在较小间隙下的稳定加工,提出了一种分步式电解加工的工艺方法,建立了复杂扭曲叶片小间隙(0.2 mm)和大间隙下(0.5 mm)扭曲流道的流道模型,采用有限元法进行了流场仿真研究,结果表明增加流道间隙可以解决流道中涡流和流场紊乱的问题。开展了复杂扭曲叶片小间隙连续式加工和分步式加工的试验研究。结果表明,采用小间隙连续式加工,当阴极进给至3.8 mm位置时,在叶片排气边靠近叶根流道扭曲处出现短路打火情况;而采用分步式加工方式能够实现加工的顺利进行。     

扩压器套料电解加工叶片边缘流场优化研究

扩压器是航空发动机中重要的整体构件,在扩压器套料电解加工过程中,叶片边缘处流场可达性差,易出现加工不稳定的现象.基于正冲式流场结构,提出了 一种边缘引流的方法,建立了不同引流出液口高度的流道模型并进行了仿真分析,结果显示出液口高度为0.3 mm时,边缘区域的流速分布最均匀.随后,开展了不同进给速度的试验研究,验证了边缘引流方法的有效性,实现了进给速度为1 mm/min的扩压器稳定加工.     

叶轮叶片铣削残余应力模型的建立与验证

叶轮的疲劳危险部位处于分流叶片前缘,而决定分流叶片前缘残余应力的主要工序是叶片铣削加工.为了模拟叶片铣削过程中的残余应力状态,本文结合材料特性、刀具设计以及加工过程,完成了球头铣刀的三维建模.在此基础上考虑金属动态变形、材料失效、接触摩擦以及力热变换等因素,建立了叶轮叶片的铣削残余应力仿真计算模型,并对模型进行了试验验证.不同刀轴倾角下样件表面试验残余应力与仿真残余应力整体变化趋势一致,表明模型可靠.     

超超临界机组一次调频控制策略的优化

针对原机组的一次调频控制策略,设计了基于数字式电液控制系统(DEH)的一次调频控制策略,采用电网频率取代汽轮机转速参与一次调频控制;利用DEH扫描周期速度快的特点,在DEH中组态一次调频功率控制、一次调频阀位控制值设定和机组协调控制(UCC)的一次调频功率控制等逻辑;在UCC组态中一次调频功率控制逻辑,直接从DEH向UCC传输调频功率,以便快速获得电网频率偏差值,从而快速调频;根据超临界机组直流锅炉蓄热小的特点,将调频功率加入锅炉负荷指令的静、动态前馈控制中,以保证一次调频的快速性、有效性、安全性以及长期稳定性.