某航空发动机涡轮叶片有限元应力分析

航空发动机涡轮叶片高温、高转速的工况以及几何形状的特殊性决定了涡轮叶片工作中所承受载荷的复杂性。为了保证飞行的安全以及发动机的稳定性,需要对涡轮叶片工作过程中的应力分布情况加以研究。文章利用Geomagic Studio软件对涡轮叶片进行模型建立,运用ANSYS对其进行分析,研究了分别在温度、气动力以及离心力作用下的叶片应力分布,得到了3种因素综合作用下的应力分布形式,为叶片改型和后续研究奠定了理论基础。     

一种准确测量涡轮叶片表面温度的方法

基于航空发动机涡轮叶片表面温度准确测量的需求,本文提出了一种涡轮叶片表面温度测量方法。该方法以中子辐照SiC为测温晶体,利用温度对中子辐照SiC晶体结构的修复作用,测试经高温热处理后的SiC晶体的晶格参数值,研究发现SiC晶体的晶格参数(衍射角2θ)与退火温度之间存在一定的变化规律,因此,根据退火后晶体的晶格参数值即可以反演出其经历的最高温度。基于晶格参数值、退火温度和退火时间的数据集,采用Matlab软件拟合数据并获得了温度判读算法公式,得到的温度判读误差小于7.790%。     

红外辐射温度测量关键技术探讨

在红外检测理论不断发展的背景下,红外辐射温度测量技术愈发先进,被广泛应用在各大领域,具有很强的高效性、便捷性等优势,无需停电、无须取样,可进行远程操作,具有很强的安全性和实用性。基于此,文章结合理论实践,在简要阐述红外辐射温度测量技术原理的基础上,分析了关键技术的具体应用,并探讨此项技术的应用前景,希望红外辐射温度测量技术的推广和应用有一定参考及帮助。     

航空发动机涡轮叶片焊接裂纹故障表现及修改方法

某航空发动机出现了焊接裂纹故障,在进行修理的过程中使用荧光渗透探伤并没有检验出来.在分析裂纹的性质后发现该裂纹主要是由残余应力造成的延时裂纹,进行荧光探伤后没有发现开口.采用金相分析裂纹性质后,证明裂纹主要是因为残余应力造成的.综合分析后研究决定使用X射线进一步进行探伤检测,并对修理工艺流程进行优化,消除残余应力的影响,有效解决了裂纹故障.     

微小激光加工区温度测量的准确性研究

利用辐射测温系统对半导体微细加工高温区进行温度测量时,所测温度的准确性及分布细节会受多种因素的影响.理论分析表明,对于像差校正系统,杂散光及探测器光敏面面积是影响测温系统温度测量准确性的主要因素,因此将原有探测器更改为带单模尾纤式探测器以限制杂散光并减小光接收面面积.实验证明这种方法是有效的,基本满足微小面元温度测量的要求.     

半导体激光器在航空发动机实时测温系统中的应用

传统的航空发动机测温系统采用热电偶方式,这种方式存在系统体积大、重量重、误差大、反应速度慢的缺点。文中介绍了一种利用半导体激光器InGaAs／I做光源,用钽酸锂热释电探测器做光接收器件,以单片机为核心实现的中、高温度实时测量系统。该系统主要由光发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统3部分组成。介绍了该系统的基本原理、结构和抗干扰措施。经航空发动机实时测温实验结果表明,在要求的测温范围300℃～800℃内,测温精度和反应速度符合设计要求,且与理论分析结果相一致,从而证明了系统设计的正确性。     

涡轮发动机叶片的激光表面强化

用钴基会金粉对镍基涡轮发动机叶片进行激光强化。从避免强化层和基体开裂的角度出发，研究了变质剂对强化层组织和化学成分的影响。高温涂盐腐蚀实验表明，经钴基合金强化的表面层，其耐蚀性明显提高。     

采用激光光刀的叶片三维面形测量方法

提出一种采用激光光刀的叶片三维面形测量方法。介绍了方法原理、系统结构、信息获取与处理方案,并给出了对实际飞机发动机叶片的面形测量结果。     

水轮机叶片测量研究

介绍了水轮机叶片测量系统，该系统由数据采集和数据处理两部分组成。数据采集部分主要由两台电子经纬仪、一台笔记本计算机，及通讯电缆组成，分别测量叶片正背面各点三维坐标值。数据处理在普通PC机上进行，在广泛应用于AUTO-CAD外接Surf软件基础上开发出具有曲面计算功能的软件，并打印输出各点误差值。     

峰值采样电路在涡轮叶片温度检测系统中的应用

介绍一种应用于涡轮叶片温度检测系统中的峰值采样电路,采用集成和分立元件混合的跨导型峰值采样电路。经仿真和实验验证,该电路具有线性良好、输入灵敏度高、通频带宽等特点。由于峰值点检测准确,大大减少叶片温度测量中的数据存储量,提高检测系统的实时性。     

风力机叶片翼型改进方法的研究

以最大相对厚度较小的某风力机新翼型为研究对象,拟对其进行结构改进。利用FLUENT软件计算了该翼型吸力面和压力面上沿来流x方向的切应力,据此找到了吸力面边界层分离点,以此点开始对翼型吸力面沿后缘点进行适当加厚,并对修改前后的翼型进行了气动特性对比分析。结果表明：从翼型压力面边界层分离点到后缘点对翼型进行适当加厚处理,对其气动性能影响不大,却可改善风轮的结构动态特性,为满足工艺需求,在叶片实际加工中对后缘部分进行适当加厚处理是可行的。     

环境辐射对实时测温仪测温精度的影响及抑制

在简要介绍一种利用半导体发光器件作辅助测量光源、以InGaAs光电二极管作光电转换器件实现的实时测温仪(工作波长1.5μm、波长带宽20nm、测温范围400℃至1100℃)的基础上,着重讨论了环境辐射体的辐射对其测温精度的影响,提出了抑制环境辐射体的辐射对仪器测温精度影响的三条措施:一是采用遮蔽板和孔径光阑;二是尽可能地使探测器正对待测面;三是进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论,得到了采用遮蔽板和孔径光阑、尽可能地使探测器正对待测面和进行电气补偿可有效抑制环境辐射体的辐射对仪器测温精度的影响的结论。实验表明,采取这些措施后在仪器的测温范围内,其测温精度不低于0.2%、符合设计要求。     

单波长测温仪低温段的测温精度与波长带宽的优化选择

基于Kirchoff定律,利用半导体发光器件作辅助测量光源、以InGaAs光电二极管作光电转换器件设计了一种能够同时准确测量待测面的发射率和温度的仪器(工作波长1.5um、测温范围400℃至1100℃).在简要介绍这一仪器基本测量原理的基础上,着重讨沦了在不同的波长带宽下环境辐射体的辐射对其测温精度、尤其是对测温范围内低温区的测温精度的影响.理论分析表明:波长带宽太窄时仪器的温度分辨力太低、从而其测温精度也很低;波长带宽太宽时环境辐射体的辐射对仪器的测温精度影响大、从而导致其测温精度也不高,因此仪器的波长带宽应适中选择.综合考虑各种因素,仪器选择△λ=20nm作为其工作波长的带宽.采用优化设计的这一波长带宽后,在其测温范围内、尤其是在测温范围内的低温区,其测温精度小低于0.2%,符合设计要求.     

实时测温系统波长带宽的优化设计

本文在着重讨论系统的测温不确定度及温度分辨力的基础上 ,对其工作波长的带宽进行了优化设计。实验表明 ,采用优化设计的波长带宽之后 ,在测温范围 40 0～ 12 0 0℃内 ,测温不确定度及系统的温度分辨力均符合设计要求。证明了系统波长带宽设计的正确性     

应用BP神经网络的光谱测温与仿真

采用BP神经网络处理多光谱测温数据,利用MATLAB神经网络工具箱进行计算机仿真试验,并分析了随机噪声对测量结果的影响。实验结果表明,该方法可以取消大多数工程材料发射率与波长之间的假设模型,克服最小二乘法解决上述问题的局限,是一种获得目标真温及光谱发射率行之有效的方法。     

汽轮机枞树型叶根超声相控阵检测新技术

汽轮机低压转子是电厂重要的转动设备,高速旋转的过程可能导致叶片叶根裂纹产生,从而影响到低压转子的安全运行。通过对汽轮机转子枞树型叶根超声相控阵检测技术研究,掌握不同位置叶根缺陷信号的判断方法。检测结果表明：开发超声相控阵检验技术应用效果良好,在保证电厂汽轮机安全、可靠运行方面起了重要的作用。     

炉内高温背景辐射对比色测温的影响

在近红外比色测温中,当炉内环境辐射强度高于被测工件辐射强度时,环境辐射对测量结果的准确性有显著影响。为了得到较为理想的测量结果,通过对被测工件在不同温度场下的投射辐射吸收率、反射率和透射率的分析,得出了几者之间的关系,为准确测量工件的实际温度提供了依据;在此基础上,提出一种新的解决高温背景辐射影响的方法。