贯流式转轮叶片外缘的再加工

1.引言 瑶山电站装置两台贯流转桨式水轮发电机组,转轮标称直径φ3000mm,均布3块叶片。转轮叶片外缘尺寸为Sφ2995_0~( 1)mm,转轮室尺寸为Sφ3000_0~( 1)mm,可知转轮叶片外缘与转轮室的单边间隙为2～3mm。在安装调整过程中,发现间隙无法调整。     

南水北调工程水泵模型试验关键技术问题处理

本文根据在中水北方公司水力模型通用试验台上针对南水北调工程泵站开展的模型试验进行了改变叶片外缘间隙及改变叶片根部间隙对效率的影响、进水流道进气及水中含有可溶性气体对空化(汽蚀)试验结果的影响、不同试验转速对效率、空化试验结果的影响和飞逸转速试验机械阻力补偿等项目进行了深入研究。     

柴油机废气涡轮增压器的常见故障与使用保养

1．常见故障及原因 （1）不正常噪声 原因是：间隙过大,当转轴与轴套的径向间隙超过0．15mm、转轴的轴向间隙超过0．30mm时,会产生杂声,应更换轴套、调整轴向间隙;增压器叶轮损坏或转子叶轮与壳体的间隙过小,轴承与止推片磨损严重,转子游动量过大,造成叶轮外缘与壳体碰擦,或轴承、密封环等运动件的干摩擦都会引起异常声响：叶片变形,涡轮或压气机叶轮的叶片烧蚀变形,会影响风量,     

基于雷诺应力微分模型模拟轴流式水轮机轮缘间隙流动

基于平均N-S方程、采用雷诺应力微分模型、非结构化网格技术,对轴流转桨式水轮机转轮轮缘间隙的三维湍流流动进行数值模拟。重点分析了不同工况下轴流水轮机轮缘间隙内部、叶片表面和轮缘间隙泄漏流动的流速分布规律。结果表明,通过间隙的泄漏流动不是单一的流动型式,按泄漏流动的流动方向不同可划分为(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)四个区域:Ⅰ区为叶片进水边靠头部的轮缘区,不同工况下,即可能出现在正面,也可能出现在背面;Ⅱ区为叶片轮缘中部间隙泄漏流动的流动方向改变的起始区;Ⅲ区为叶片轮缘部中间隙泄漏流动的流动方向转向背面;Ⅳ区为叶片出水边靠尾部的轮缘出口尾涡区。在此基础上,深入的研究了泄漏流动在不同区域产生、发展,泄漏涡与主流的相互作用所产生的二次流动的机理。揭示了轴流式水轮机轮缘缝隙内流动规律。计算结果与试验相吻合,说明了轴流转桨式水轮机发生翼型外缘涡流空化,转轮室产生空化真正原因。     

叶片外缘外伸对贯流风机效率及噪声的影响

采用k-ε湍流模型和PISO算法对比研究了基态叶片和叶片外缘外伸后的贯流风机气动效率和噪声。以通风机全压效率作为经济指标,计算结果显示叶片外缘外伸后的风机全压效率提高了3.8%。以基于Lighthill声学类比理论的FWH方程计算贯流风机的噪声,结果显示叶片外伸后风机在监控点噪声降低约7d B,最后用鲍威尔涡声方程解释了噪声降低的机理。     

葫芦式起重机运行小车啃轨原因分析及排除方法

1运行小车啃轨的表现形式 电动葫芦小车车轮轮缘与工字钢轨道的间隙标准为两侧单边3～5mm,两侧合计不超过10mm。当小车啃轨时,必然有一边车轮轮缘受到挤压和摩擦,使车轮轮缘严重磨损,轮缘越来越薄,同时工字钢轨道的一边外缘由于磨损,会使工字钢宽度越来越小,导致另一边车轮轮缘与工字钢轨道外缘的间隙越来越大,当单边间隙远大于10mm时,会使电动葫芦小车车轮脱离轨道而坠落,造成严重的设备事故。     

叶根与轮槽配合间隙对压缩机叶片结构动力学特性影响

基于单向流固耦合的有限元方法，以某压缩机叶片为研究对象，计算了叶根与轮槽接触面在不同间隙时叶片的强度与振动特性，分析了不同间隙状态下叶片的静应力、动频率以及动应力的变化趋势。研究表明：叶根与轮槽在无间隙设计以及0.15mm间隙条件下，叶片静应力大小相当，峰值应力位置一致。不同间隙条件下，叶根与轮槽接触状态发生变化，叶片起振点表现出差异，且前三阶共振频率随着间隙的增大而减小，其中二阶共振频率变化最大，达28.7%。接触间隙的变化使参振尺寸和共振频率发生变化，产生不同的峰值应力，该应力随着间隙的增大而降低。     

影响大型立式轴流泵叶片间隙的因素分析

大型立式轴流泵运行要求叶片四周，上下间隙均匀，分析了影响叶片间隙的因素，给出了叶片间隙全面系统的控制，测量及调整方法。     

工作叶片榫槽工艺方案分析

工作叶片是轴流式发动机最重要的零件之一,当发动机工作时,在工作叶片上作用有巨大的离心力、气压力和振动等载荷。叶片通过榫头与轮盘外缘的榫槽连接,将作用在叶身上的载荷传到轮盘上。文中论述了工作叶片榫槽采用缓进磨加工的工艺性。     

半开式叶轮离心泵变叶顶间隙流动特性的研究

为研究叶顶间隙的改变对半开式叶轮离心泵内部流场及性能的影响,选取某半开式叶轮离心泵进行全流道数值模拟。结果表明,不同相对间隙下叶轮内压力变化大体趋势一致,沿着叶轮进口到叶轮出口等压线周向呈均匀分布,且总压由叶轮进口向出口逐渐递增;随着相对间隙值增大,沿圆周方向叶轮流道内压力梯度逐渐减小,由于叶顶间隙增大使叶轮流道中高压流体沿着轴向的泄漏量增加引起叶片做功能力减弱,叶轮叶片出口处局部高压区逐渐减弱。在同一径向位置间隙层中靠近叶片工作面附近流体压力较背面大,且在叶片工作面与背面两侧间隙层存在较大的压力梯度。间隙层出口处存在局部高压区,随着间隙值的增大该局部高压区有所减弱,不同相对间隙值下相对速度沿径向均匀增大。叶轮轴向截面内存在着回流、绕流等不稳定流动,轴向截面中有明显的回流涡产生。叶片工作面(PS)高压流体横跨叶顶间隙从高压区向低压区泄漏并与相邻叶片背面流道主流相互掺混并在叶片背面(SS)形成较为明显的间隙泄漏涡(TLV),间隙泄漏涡的尺度随相对间隙值的增大而增大。     

叶片式气动马达轴向间隙的优化设计

轴向间隙影响着叶片式气动马达的容积效率和机械效率。本文利用优化设计原理确定叶片式气动马达的最优轴向间隙。     

电涡流式汽轮机自锁叶片叶尖间隙测量研究

针对汽轮机自锁叶片叶尖间隙的测量要求,提出一种改进的叶尖间隙测量方法,设计了一种适用于汽轮机工作环境的电涡流传感器及其信号处理方法。当自锁叶片旋转时,其围带及锁紧处会交替经过电涡流传感器探头,产生电压信号,通过检测电压信号,应用相应信号处理方法进行处理以获取叶尖间隙。在高速动平衡室使用某型汽轮机末级长叶片进行实验对方法进行验证,实验结果表明所述改进的叶尖间隙测量方法在汽轮机自锁叶片的叶尖间隙测量中是可行的,可测量转速达到3 000 r/min,整圈叶片个数达60个的自锁叶片叶尖间隙。     

一种改进升力法的研究

针对我国轴流泵效率普遍偏低的情况,著者试图提出一种改进的轴流泵升力设计法。考虑到轴流泵叶轮外缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在传统的升力法模型中引入修正系数A（R,6）,对传统的升力法公式加以改进,得到了改进升力法模型。本文同时应用传统升力法和改进升力法对一轴流泵进行了叶轮叶片的设计,并利用NUMECA软件进行流动模拟,分别得到叶轮叶片表面及轮毂、轮缘处的速度一压力分布以及各工况的效率计算结果,证明了改进升力法较传统升力法优越,改进效果明显,有效地提高了轴流泵的效率,改善了泵内部流动的速一压分布。为轴流泵的设计提供了一种崭新的模式。     

发动机地面起动时涡轮叶尖间隙动态变化规律

基于涡轮叶尖间隙主动控制的需要,本文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,同时基于某型发动机试车数据计算了涡轮叶尖间隙,研究了发动机地面起动时涡轮叶尖间隙动态变化规律。结果表明:地面起动时涡轮叶尖间隙呈减小趋势,机匣形变量上升速率最大,叶片变化量对叶尖间隙变化影响最小,可为发动机地面起动时涡轮叶尖间隙控制策略的设计提供参考。     

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。     

非均匀气流场中的汽轮机短叶片间隙气流激振力分析

从流体动力学出发 ,应用动量定理研究了定叶片出气边具有一定厚度的非均匀气流场中汽轮机的间隙气流激振力 ,将气流速度展开成 Fourier级数 ,并综合考虑了叶片的各项设计参数 ,并应用理论分析的方法导出了在非均匀气流场中汽轮机直叶片级、扭叶片级短叶片的间隙气流激振力计算公式     

叶片切割对轴流风机性能影响的数值研究

叶片切割是解决实际风机裕量过大问题的一种简单而有效的手段。以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,模拟叶片相对切割量为5%、10%和15%时叶顶间隙改变和不变情形下风机的性能曲线变化,探讨切割量、叶顶间隙对风机内流特征和性能的影响,得到切割前后风机运行工况点的关系式。研究表明,与原风机性能相比,叶片切割后全压和效率性能曲线均有不同幅度下移,叶顶间隙不变时在设计流量附近的性能优于叶顶间隙改变时的性能,过大流量下则相反;由于轴流风机参数裕量选择过大导致风机通常运行在设计工况点左侧,因此,轴流风机叶片的切割应保持叶顶间隙不变以保证其性能下降较小;叶顶间隙对切割前后的运行工况点关联式具有显著不同的影响,所得关系式可用于确定叶片的实际切割量,对轴流风机叶片切割改造具有重要的实际应用价值。     

某航空发动机GH4033镍基合金结合环的失效分析

在某航空发动机大修分解检查时发现,其Ⅱ级涡轮导向器结合环出现了严重变形及开裂现象,采用宏观和微观形貌观察、断口分析、化学成分分析、硬度测试等方法对其变形及开裂原因进行分析。结果表明:结合环安装孔内表面裂纹为高周疲劳裂纹;导向叶片轴颈和结合环安装孔的配合间隙及导向叶片下缘板间的间隙偏小,且导向叶片和结合环的线膨胀系数不同,使得在高温工况下轴颈不能在安装孔内自由移动,在热应力作用下,结合环向中心挤压而发生变形并形成疲劳裂纹源;由温度变化引起的间隙周期性变化是导致疲劳裂纹扩展的主要原因;适当减小Ⅱ级涡轮导向叶片轴颈尺寸,以增大其与结合环安装孔的配合间隙并适当增大导向叶片下缘板间的间隙,可避免此类故障的产生。     

叶顶间隙对叶轮内部流动与变形影响的流固耦合分析

为探究对离心空压机叶轮叶顶间隙处的流动特性与运行时叶片发生的耦合变形，基于流固耦合传热理论，建立叶轮内部流体力学与结构力学数值计算模型，综合考虑离心力、气动力和热应力3种载荷，分析不同叶顶间隙下叶顶处的应力和变形分布。仿真结果表明：叶顶间隙会产生入口分离涡和叶顶泄漏流，两者共同干扰主流区的流动，增加流动损失；在离心力、气压载荷和热载荷共同作用下，叶片最大变形发生在叶片叶顶弦长0.3左右处，吸力面比压力面的最大变形量大3.7%，随着叶高的降低，变形量逐渐减小；叶片叶顶前缘部分应力值较小，叶顶处压力面与吸力面的最大应力值不在同一轴向位置，随着间隙值的增大，顶部的应力值整体逐渐降低。通过流场和结构分析，确定最佳间隙，并对叶片进行线型优化，优化后叶片的气动性能与安全性得到显著提高。     

风电机组叶片螺栓断裂原因分析

国内某风电场机组投运短期内频繁发生叶片螺栓断裂问题,从叶片螺栓设计、叶片螺栓质量、叶片螺栓安装等方面进行问题排查,通过理论分析和试验研究,确定叶片螺栓断裂是由于叶根端面与叶片法兰之间存在间隙导致的。