涡轮导向叶片蜡模组焊件的测量

涡轮导向叶片蜡模组件是由三个单联叶片蜡件组焊接而成,涡轮导向叶片蜡模组件形状复杂,蜡件收缩率大,且通道公差也大,易变形,检测定位难度很大,需要检测导向叶片蜡模单件和组件安装板两侧面中心位置尺寸,安装板侧面由双斜面形成空间位置,该测量装置既实现各单件通道尺寸测量,又能满足焊接后的尺寸和焊接后各单联叶片的相互位置要求,边焊接边检查。由于蜡件熔铸成型时,每个蜡件尺寸不同,变形大,因此需要此测具克服位置尺寸公差进行测量,从结构上采用斜块涨紧,并限制蜡件叶片的理论极限位置,确保组焊接件位置,采用UG三维建模,建立三个叶片蜡件空间的焊接的位置,采用螺纹压紧机构,在设计时合理选取倒棱厚度和方向,消除其影响;斜块涨紧高度位置取在叶片中心位置,保证三联叶片准确位置,用可调式斜块限制线性移动,并有限位机构进行测量,解决了多联涡轮导向叶片蜡模组件焊接位置的测量。     

涡轮叶片不同安装角缘板尺寸检测研究

涡轮叶片背向缘板空间尺寸复杂,缘板的位置尺寸保证叶片相互间的装配问题,正确理解缘板的空间位置平面形成,将缘板的空间一般位置平面转换为垂直状态,便于叶片缘板尺寸测量和测具的制造。在叶身不同转角+α度,0度,,-α度情况下,检测叶背的缘板尺寸,利用UG设计功能,采集不同转角下,叶身定位点的空间位置尺寸和叶身型面的切线方向进行定位,解决了曲面定位点手工无法计算的问题,提高了设计效率和准确性。     

浅谈精铸涡轮叶片综合检测的设计

研究设计的精铸涡轮叶片综合测具能实现叶片叶身型面各截面理论位置的测量及叶片偏移、扭转后型面的测量,并同时在该测具上能实现缘板及叶冠内表面通道点的检测要求,使叶片实现了一次定位夹紧,多项检测,直接检测出型面与缘板及叶冠内表面的相互关系,提高了叶片检测精度,避免了重复定位给叶片带来的累积误差,降低了工装的设计制造成本,缩短了新产品研制的生产周期,提高了测量效率。为了提高设计的准确性,采用三维UG建模设计,准确采集叶片通道和型面参数,解决了繁琐的空间尺寸计算,提高了设计效率和准确性。它非常适用于精铸叶片加工生产现场,是一种结构简单,操作方便的检测工具。     

发动机叶片喉道面积检测研究

发动机叶片的喉道面积是发动机装配,调试的重要参数,喉道面积的测量是叶片装配的关键,叶片通道是由76个叶片的上下缘板和每两个叶片叶身型面之间构成的空间曲面通道,研究设计的喉道面积测具能准确地检测每个通道窗口间规定截面的通道宽度尺寸和上下缘板的通道高度尺寸计算出叶片的喉道面积。喉道面积的流量与发动机的推力有关,是影响发动机性能的重要因素,叶片喉道面积测具保证叶片通道排气量均匀。     

导向叶片精密定位点立式测具研究

涡轮导向成联叶片精密定位点是由空间的六个点形成,叶片精密定位点检测合格与否直接影响叶片的加工质量,传统的叶片精密定位点检测,测量难度大,研究采用立式定位结构方式检测成联叶片精密定位点尺寸,定位可靠,测量方便。满足了测量精度要求,提高叶片的检测质量,解决了涡轮导向成联叶片的精密定位点测量问题。     

离心叶片进出口几何形状对气动性能影响研究

为研究叶片进出口几何形状对离心叶轮内部流场及气动性能影响,以某离心叶轮为研究对象,对叶片进出口前、尾缘分别进行不同尺寸修圆处理,采用SST k-ω湍流模型与High Resolution数值方法进行周期性单流道数值模拟,研究了叶片不同尺寸进出口前、尾缘修圆产生的几何形状对离心叶轮内部流场分布和气动性能的影响。研究结果表明：叶片进口前缘平凸形修圆能够增加离心叶轮总压比和多变效率,减少气流在进口前缘局部流动分离损失;平凸形修圆尺寸越小,多变效率和总压比增加越明显,在设计工况点二者最大增加约1%;叶片尾缘压力面修圆能够增加离心叶轮的多变效率,但降低了离心叶轮的总压比,而尾缘吸力面修圆能达到同时增加离心叶轮多变效率和总压比的目的,使得设计工况下多变效率最大增加约1%,总压比最大增加约5%,且减少了气体流出叶轮时的尾迹损失。对叶片前缘小尺寸平凸形修圆和尾缘吸力面的大尺寸修圆,不仅能减少叶片进出口局部流动损失,而且能使设计工况点多变效率增加约1.5%,总压比增加约7%,从而提高离心叶轮的做功能力,为离心叶片设计优化和高效加工制造提供了参考。     

过渡段综合测具双层涨紧结构的研究

本文介绍了检测过渡段高度尺寸和端面倾斜度的综合测具。过渡段体积较大400X500X600,形状不规则,定位面比较粗糙,面轮廓度科达到2mm,且定位面一端类似梯形,不同于一般圆形涨紧机构,采用双层分两次涨紧的先进结构,消除了轮廓度公差,解决了定位误差影响测量过渡段高度尺寸的问题。     

考虑正压力分配的B-B型涡轮叶片缘板阻尼器系统减振特性研究

为提升涡轮叶片缘板阻尼器设计水平,对比B-G（blade to ground）型阻尼器和切向无约束B-B（blade to blade）型阻尼器结构,提出了一种基于刚度设计的B-B型缘板阻尼器结构。在动力学建模中重点分析了相邻叶片缘板和阻尼器之间总的正压力随阻尼器与左、右叶片缘板间相对运动在左、右缘板间的分配,给出了基于阻尼器运动的正压力分配方法;通过数值仿真分析了正压力分配对系统振动响应的影响,并重点讨论了阻尼器刚度、外激励相位差、正压力以及外激励幅值对系统减振特性的影响。仿真结果表明,在左、右叶片缘板与阻尼器完全粘滞和左、右叶片相对阻尼器对称同步振动的工况下可以将正压力按照平均分配处理;相比于切向无约束的B-B型阻尼器和刚性的B-G型阻尼器,所提出的基于刚度设计的缘板阻尼结构具有更优的减振性能。因此,研究结果提升了涡轮叶片缘板阻尼器接触正压力计算的准确性,拓展了阻尼器设计思路,可为同类阻尼器设计提供理论和工程参考。     

某机单品叶片综合测量研究

根据定位、测量原理,保证叶片生产的质量前提,研究和设计了一种实用式的检测叶片型面的综合测具结构。由于该叶片是单晶组织控制的精密铸造叶片,是无余量的精铸叶片,它的曲率变化大、叶身长,定位的两个截面位置形式不同,在该测具上要检测无余量9个截面叶身型面、8个上下缘板通道点尺寸,而该测具X方向的定位点是由叶片两个截面（S10、S2）的进气边两点定位,Y向有榫头叶背方向的2点和S2截面上的1点共3点定位,其中叶型曲率变化大的截面型面上只有一点定位,这种情况测具的定位机构要注意它的稳定性;压紧机构要考虑叶片与定位面贴合度,并且要操作简单,装、夹方便快捷。这样叶片在测量中能得到稳定数据,满足工艺对叶片测量的需求。     

两个离心压气机叶轮的设计与性能比较

采用离心压气机计算机辅助集成设计系统,设计了两个不同子午形面和叶片角的离心压气机叶轮.对这两个离心压气机叶轮内部流场进行了三维粘性计算,给出了计算结果.计算结果表明,在一定范围内,降低叶片轮缘-轮毂方向的负荷可以提高叶轮效率,后加载方式可以改善离心压气机叶轮性能.叶轮进口尺寸相同的情况下,子午形面和叶片角的变化对叶片负荷分布有较大影响.     

支板对大子午扩张涡轮流动损失的影响

大子午扩张涡轮的端壁流动损失较大,采用前掠宽弦叶型能够大大降低端壁的流动损失,但对支板的气动设计带来了较大难度。通过采用新的支板与导向器位置布局对支板进行设计,对不带支板的前掠宽弦涡轮导向器和带支板的前掠宽弦涡轮导向器进行流动和损失对比分析。探讨了支板对采用前掠宽弦叶型的大子午扩张涡轮导向器流动损失的影响。研究表明:支板的加入只对支板两侧流道产生影响,损失的差异主要集中在支板吸力侧流道的支板吸力面和支板压力侧流道的叶片吸力面区域。且因径向压力梯度,涡系的径向运动剧烈。     

涡轮叶片表面温度分布测量方法

针对涡轮叶片表面温度不易测量的问题,利用辐射测温和扫描技术,提出了一种通过45°旋转反射面扫描系统测量涡轮叶片表面温度分布的方法．通过与叶片参考结构的对比,分析了涡轮叶片表面温度分布与叶片内部结构的关系．实验结果表明,面扫描系统可以简单、有效地提取涡轮叶片表面温度分布特征．     

空军飞行员戴上专用手表

不久前,来自空军部队的代表从空军司令员乔清晨手中接过了中国空军飞行员专用手表。专用手表的正面形状,很容易让人联想到空中翱翔的三角翼战斗机,表圈的造型是飞机涡轮发动机的正面形状,放射状的字面底纹和五角星暗示着动态旋转的涡轮叶片和中国人民解放军,     

电驱动离心压气机叶型分析及设计

通过分析基于电机驱动压气机的性能要求和工作特点,得到可运行于低转速范围下的高效电动压气机叶轮设计策略.对比普通车用涡轮增压离心压气机叶轮J90和电动压气机叶轮JE90以及分析两种不同应用场合的叶轮的子午流道外形、叶片角分布和叶片载荷分布等存在的差异,得到低比转速电动压气机叶轮叶型的几何设计规律和策略.结果表明:优化子午流道外形可以改善流动情况,减小二次流损失;分流叶片后掠可以增大失速裕度和稳定工作裕度,叶轮尾部叶片角分布中可以选择较小的出口叶片角以提高其做功能力,加大吸力面和压力面的载荷差距,即压差更大可增强对空气做功能力;主叶片厚度最大值不宜过大且保证在中间跨度的厚度分布均匀.      

基于网格变形的叶片多目标气动优化设计

压气机叶片的传统优化设计存在设计变量多和优化周期长等不足.为此,文中利用非均匀有理B样条基函数建立了转子流场网格自由变形参数化方法,并结合改进的拉丁超立方试验设计、Kriging响应面模型及NSGA-Ⅱ多目标遗传算法构建了转子叶片的气动优化设计体系.计算结果表明:在98%的堵塞质量流量工况下,优化后的叶片总压比提高了0.33%,等熵效率提高了0.83%;优化后压气机转子形状为前倾型叶片,提升了转子性能,降低了激波损失;与传统优化设计方法相比,文中优化体系的设计变量明显减少,缩短了优化设计周期.     

涡轮弯扭叶片的几何造型

现代涡轮叶片是弯曲、扭转、变截面复杂流线型面,一般无法解析表达,为满足叶片型面数控加工要求,针对给定若干叶片截面上型值点的情况,采用节点号参数化双三次Ｂ样条插值曲面对完整弯扭叶片进行三维造型,并提出考察造型型值点网格密度是否满足加工精度要求的判断准则,实际加工证明,此算法简洁,稳定,适合涡轮叶片加工的工程需要。     

浅谈叶片缘板检测的工装设计

涡轮导向叶片是多个叶片成联精密铸造而成，这就给叶片检测提出了更高的要求，也给工装量具设计带来了一定困难，而且该导向叶片结构设计复杂，上、下缘板全部是空间曲面形成，测量空间窄小，侧面为双斜面，必须采用专用工装量具测量。通过了解用户使用要求，熟悉设计图，轴向需要一点定位，同时在一台测具内实现安装板尺寸检查，了解其它机种的检测方法，测量成联叶片安装板是生产的瓶颈问题，因此，解决成联叶片安装板弦长测量是摆在我们工装设计的重中之重的难题。     

整体涡旋流畸变下的压气机失速机理分析

为了研究跨声速压气机在整体涡旋流畸变下的失速机理,采用数值仿真方法对Stage35进行了整级数值模拟,研究了叶片通道流场中触发压气机失速的关键因素,分析了不同转速下,叶顶泄漏涡和径向涡在旋流畸变条件下的变化情况。结果表明:同向整体涡能抑制叶背流动分离,使径向涡体积减小,叶顶泄漏涡减弱,叶顶通道堵塞程度减小,压气机稳定裕度增大;出现反向整体涡时,叶背气流分离加剧,径向涡体积扩大,低转速下,泄漏涡增强,堵塞区面积增大,高转速下,泄漏涡变化不大,但径向涡体积扩大引起流体向叶尖堆积,形成大面积的吸力面尾缘低速区,更容易导致压气机失稳。     

尾迹影响下有复合角扇形孔涡轮叶片表面的气膜冷却效率实验研究

为研究尾迹影响下带有复合角扇形孔的涡轮叶片的气膜冷却效率变化规律,利用压敏漆技术获得了不同质量流量比、不同尾迹斯特劳哈尔数(0、0.12、0.36)下的涡轮叶片表面气膜冷却效率分布。研究结果表明:气膜孔复合角有利于射流的横向扩散,孔下游射流的覆盖面积较大;在无尾迹条件下,质量流量比的增加使得带有复合角气膜孔的涡轮叶片前缘与压力面大部分区域的气膜冷却效率提高,使得吸力面气膜冷却效率下降,吸力面靠近叶顶的低气膜冷却效率区域面积变小;在尾迹条件下,质量流量比的增加使得前缘、压力面以及吸力面靠近尾缘区域的气膜冷却效率提高,使得吸力面其他区域的气膜冷却效率降低;尾迹会使叶片表面气膜冷却效率显著降低,在尾迹斯特劳哈尔数为0.36的条件下,小质量流量比时叶片表面气膜冷却效率的平均降幅为35%,大质量流量比时平均降幅为26%,气膜冷却效率的下降幅度减小。     

低压涡轮叶片锯齿冠数字化检测的研究

涡轮叶片设计成锯齿冠结构形式,对降低涡轮叶片振动和提高涡轮效率是卓有成效的,锯齿冠结构设计的目标是在接触面上保持适当的紧度,从而在接触面上产生所要求的正压力。锯齿冠结构外形虽然非常简单,但有其内在固有的特性,尤其是锯齿冠工作状态是在预拧角的条件,十分苛刻,特别是锯齿冠的接触角度大小,锯齿冠结构尺寸的大小,都会给叶片造成不利的工作条件,从而引发叶片结构故障。因此涡轮叶片锯齿冠的设计质量无论从装配还是性能上都是非常重要的,所以要求锯齿式叶冠的加工和检测也十分严格。