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有限体积法研究钛合金叶轮等温精密成形

钛合金由于具有熔点高、比强度高、良好的耐热和耐蚀性能等特点,因而它被广泛地应用于航空、航天、导弹、舰船、化工和食品机械、医疗器材等行业之中[1].钛合金叶轮很早就用于航空发动机结构中,用钛合金代替结构钢,强度降低不多,但发动机质量却能减轻100~500kg.钛合金叶轮早期采用铸造成型,近年来改为精锻成形后,机加工的工作量大为减少,金属消耗量降低50%,从而大大地提高了工作效率、降低了生产成本.钛合金叶轮在精密锻造成形过程中,由于其叶片高而厚度又薄,常常因为坯料尺寸选择不合理或成形工艺参数制订不当等原因,导致锻件在叶片根部出现折叠而顶部又充填不满的现象,从而产生大量废品为了保证锻造成形时能获得高质量的钛合金叶轮锻件,采用计算机数值模拟方法在实际生产之前预演其锻造成形过程很有必要.通过研究金属在模腔内的流动行为,进而改进和优化模具设计方案及锻造成形工艺参数,达到减少试模次数和保证锻件质量的目的.20世纪70年代以来,有限元法是金属塑...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机械强度》2005年05期
机械强度

镁合金冷却叶轮的动态特性分析

1引言镁合金作为一种极具潜力的合金材料,以其重量轻、比强度高、散热快和阻尼性能好等特点,在汽车行业中得到了广泛的应用。减轻汽车质量不仅可以节约能源,还可以降低CO2的排放量。据文献[1]介绍,整车质量减少10%,不但可以使燃料有效率提高5%,而且消耗1L燃料,还能减少2.5kg CO2的排放量。冷却叶轮是汽车发电机上的一个零件,该发电机是由某电器公司生产,型号为JFZ291整体式交流发电机。在满足工作转速和输出功率的条件下,为减轻零件的总体重量,降低工作噪声分贝数,提高叶片的振动性能,该公司开发出一种新的压铸镁合金冷却叶轮。目前使用的冷却叶轮材料为铝合金A380,研究替代的叶轮材料为镁合金AZ91D。与铝合金A380相比,镁合金AZ91D在轻质、比强度和抗震性能等方面都具有优势,两种材料基本性能参数见表1。冷却叶轮对强度的要求不高,但是镁合金的强度小于铝合金,叶轮工作时转速达8000r/min,在离心力的作用下,容易出现等效应力...  (本文共3页) 阅读全文>>

《设备管理与维修实践和探索》2005年S1期
设备管理与维修实践和探索

叶轮修复的新方法

一、前言 中铝青海分公司1987年投产,电解生产所产生的烟气由排烟机将其吸入到布袋室与新鲜氧化铝反应,经布袋过滤后排人到大气中。大量氧化铝虽经过布袋过滤回收,但仍然不可避免有少量氧化铝从布袋中泄漏到过滤后的气体中,氧化铝随气流经过排烟机叶轮的速度为100耐,,高速流动的氧化铝极易造成叶轮出现早期磨损,平均使用年限仅为3年。叶轮表面耐磨层一旦被磨损后不但磨损速度加剧,而且导致叶轮失衡,动平衡被破坏后,排烟机振动剧烈,安全隐患较大。在以往的处理中采用的是叶轮表面喷涂的热处理方法,但该工艺要求较高,很难把握,一旦操作不当,很可能造成叶轮因受热不均而产生内应力,叶轮出现裂纹而报废。1998年第一电解厂有1台排烟机叶轮就出现了上述现象。 二、采用TS216耐磨修补剂修复叶轮 TS216耐磨修补剂是北京市天山新材料技术公司研制的金属修补系列产品之一,是一种新型的高技术产品,主要用于水泵、叶轮、螺旋输送器等...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中南大学学报(自然科学版)》2017年04期
中南大学学报(自然科学版)

2种形式的液力透平叶轮外特性

泵是可逆式机械,离心泵能反转用作液力透平。液力透平能量回收装置是将高压液体具有的压力能转化为透平转子的旋转机械能,并用于发电或者驱动耗能机械做功,实现对高压液体能量的开发利用。液力透平以其结构简单、体积小、造价低、维修方便、运行可靠等特点,目前在小型水利水电资源的开发利用,化工处理过程中余压液体能量的回收等节能技术领域有着广泛应用[1-2]。目前对液力透平的研究,主要集中在对泵正反转工况的研究。AMELIO等[3]对获得离心泵做透平效率的一维数值编译法进行了研究;DERAKHSHAM等[4]利用实验法对不同比转速的泵作透平的特性曲线进行研究,并寻找出泵作透平最高效率点的性能关联式;WILLIAMS[5]对35台不同型号的泵作透平进行实验研究,推荐一种用于预测泵作透平时透平工况性能的方法;SINGH等[6-8]对离心泵作透平工况选型和性能预测的优化法进行研究,并提出了试验验证平台;CHAPALLAZ等[9]对泵正反转工况进行了多方...  (本文共7页) 阅读全文>>

《风机技术》2017年01期
风机技术

不锈钢三元叶轮加工效率提升的影响因素分析

0引言随着压缩机在国民经济各个行业的广泛应用,压缩机中三元叶轮的数量也不断增多,见图1。由此带来了一个新的课题,如何提高不锈钢三元叶轮的加工效率和降低刀具成本,这个问题已摆在了专业技术人员面前,亟待解决。不锈钢三元叶轮的加工效率受到许多因素影响,要综合考虑加工效率、机床动力、加工成本三个方面,此三方面因素达到一种平衡才是最优,偏向任何一方都容易造成另外两种最佳功能的丧失。根据这个原则和笔者多年的加工经验,列出以下几个重要的影响因素,以供大家讨论参考。1数控加工方法的影响首先,数控加工方法是重要的因素之一。三元叶轮材料为马氏体沉淀硬化不锈钢,最初使用高速钢刀、采用大切深、小进给五轴联动的加工方式。但这种方法存在吃刀量大、进给速度慢以及对机床主轴伤害大的缺点。以直径20mm高速钢为例,加工三元叶轮时进给速度一般在20~30mm/min,切深为10~15mm。经过不断试验,探索找出与叶轮材料匹配的刀具最优切削参数,使进给速度最大化,实...  (本文共3页) 阅读全文>>

《井冈山大学学报(自然科学版)》2017年04期
井冈山大学学报(自然科学版)

离心泵闭式叶轮流场模拟研究

目前,Fluent软件在国际上较为流行[1],该软件在求解计算流场问题之前需要通过前处理软件Gambit[2]进行网格划分。Fluent软件利用Gambit软件划分的网格,建立流场模型,计算流体的各项水力特征值并绘制特性图[3]。Fluent软件对于数值的计算方法较为先进,在计算流场的速度、稳定性和精度等方面都拥有绝对的优势。除此之外,它还包含有各种各样的物理模型及很强的前、后处理能力,在汽车产品研发、飞机和水轮机设计等领域都有着较为广泛的应用。离心泵可以在很大的温差范围内输送各种密度的介质,与其它种类的泵相比,它具有吸入能力强,工作噪声小,无泄漏等特点,因此得到了广泛的应用[4]。在做离心泵性能检测实验前,必须使离心泵的泵壳和吸水管内部充满水。启动电机后,电机转轴通过联轴器带动离心泵转轴,从而使泵内液体随着叶轮做高速旋转运动,液体在叶片周围有脱离叶轮外缘以及泵壳内壁的趋势,最终经过泵壳的流道流入离心泵的压水管路。离心泵的叶轮[...  (本文共6页) 阅读全文>>