壓氣機(jī)壓氣過程講解

利用剛粘塑性有限元法,對(duì)某重型燃機(jī)壓氣機(jī)葉片的多工步鍛造過程進(jìn)行了三維有限元模擬。通過有限元數(shù)值模擬,得到了多工步鍛造過程中坯料的幾何形狀變化、溫度場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的分布規(guī)律以及載荷變化曲線。模擬工藝實(shí)驗(yàn)表明,壓氣機(jī)葉片鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)合理,數(shù)值模擬結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

本文介紹了一種用來裝配軸流風(fēng)機(jī)壓氣機(jī)的裝配車,概述了整個(gè)車子的設(shè)計(jì)思路及組成,并對(duì)強(qiáng)度的校核進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

9e燃?xì)廨啓C(jī)是我公司從美國ge公司引進(jìn)的重型燃?xì)廨啓C(jī),填補(bǔ)了國內(nèi)125mw燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品系列的空白。壓氣機(jī)排氣缸(見圖1)內(nèi)缸是9e燃機(jī)的一個(gè)重要部件,壓縮空氣經(jīng)過壓氣機(jī)排氣缸進(jìn)入燃燒室,壓氣機(jī)排氣缸內(nèi)缸起到密封高壓空氣的作用,因此壓氣機(jī)排氣缸內(nèi)缸

壓氣機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部件之一,其進(jìn)口導(dǎo)流葉片(inletguidevane,簡稱igv)安裝在第1級(jí)動(dòng)葉前,用來控制進(jìn)入第1級(jí)動(dòng)葉前的氣流方向。介紹了igv的結(jié)構(gòu);簡述了2種可調(diào)igv的控制方式;分析了可調(diào)igv對(duì)燃?xì)庹魵饴?lián)合循環(huán)性能的影響;列舉了可調(diào)igv技術(shù)的工程應(yīng)用效果。結(jié)果表明,在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中采用連續(xù)可調(diào)的igv技術(shù),可防止壓氣機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行過程中發(fā)生喘振,還可在部分負(fù)荷時(shí)提高聯(lián)合循環(huán)的總體熱效率。

通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)鋁合金葉片斷裂故障進(jìn)行分析,提出采取噴丸強(qiáng)化+涂漆工藝提高葉片應(yīng)力腐蝕防護(hù)能力。研究了噴丸工藝和涂漆工藝對(duì)殘余壓應(yīng)力的分布、松弛以及葉片的耐腐蝕性能和耐風(fēng)砂性能的等的影響規(guī)律。結(jié)果表明,葉片經(jīng)噴丸和涂漆處理后,耐腐蝕性能和耐風(fēng)砂性能顯著提高,同時(shí)葉片的應(yīng)力狀態(tài)得到了有效改善。對(duì)防護(hù)工藝優(yōu)化后的葉片進(jìn)行裝機(jī)試車考核,考核通過后在葉片上未發(fā)現(xiàn)裂紋。

基于鋼珠撞擊鈦合金平板葉片進(jìn)氣邊的試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過模擬撞擊過程與撞擊結(jié)果,確定了仿真所需要的材料參數(shù)與計(jì)算參數(shù)。此后,以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片為研究對(duì)象,采用塑性隨動(dòng)硬化本構(gòu)模型,利用ansys/ls-dyna軟件模擬了飛機(jī)起飛、降落過程中,葉片最大工作狀態(tài)下,不同速度鋼珠對(duì)葉片進(jìn)氣邊同一部位的撞擊損傷。為定量描述損傷規(guī)律,提出了相對(duì)能量和臨界損傷能量的概念,發(fā)現(xiàn):相對(duì)能量不僅能夠反映外物質(zhì)量(大小)及相對(duì)速度對(duì)葉片損傷的總效果,而且就文中研究的葉片而言,相對(duì)能量與損傷深度及損傷寬度呈指數(shù)關(guān)系,葉片的臨界損傷能量值為6.6j。

為獲得車用渦輪增壓器離心壓氣機(jī)各元件進(jìn)出口及周向靜壓分布,開展了跨音速離心壓氣機(jī)級(jí)間靜壓測(cè)試研究。研究結(jié)果表明:蝸舌結(jié)構(gòu)未造成導(dǎo)風(fēng)輪進(jìn)口靜壓分布周向不均勻(導(dǎo)風(fēng)輪進(jìn)口周向壓力波動(dòng)在2.5kpa之內(nèi));蝸舌結(jié)構(gòu)導(dǎo)致短葉片輪緣靜壓分布的周向不均勻性;同一轉(zhuǎn)速下,跨音速流動(dòng)最高效率工況周向靜壓分布不均勻;葉輪跨音速時(shí),蝸殼沿著流動(dòng)方向進(jìn)行減速擴(kuò)壓;同一轉(zhuǎn)速下,擴(kuò)壓器靜壓提升變化很小(約在3kpa之內(nèi)),而葉輪靜壓提升變化很大(約13～50kpa),葉輪靜壓提升的改變決定壓比流量特性線的陡峭程度。

為了對(duì)壓氣機(jī)輪盤疲勞壽命評(píng)估和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供相應(yīng)的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù),采用有限元分析軟件ansys,建立了某型發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的二維整體模型,討論了高壓壓氣機(jī)不同部位的邊界條件和旋轉(zhuǎn)盤腔內(nèi)換熱的規(guī)律,對(duì)高壓壓氣機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)從慢車狀態(tài)到最大狀態(tài)下的瞬態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,并分析了盤的徑向溫差隨時(shí)間變化關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明:各級(jí)盤的徑向溫差產(chǎn)生在輪緣與盤中心孔附近的厚塊之間;在溫度場(chǎng)趨于穩(wěn)定的過程中,徑向溫差先增大后減小;各級(jí)盤的最大徑向溫差隨轉(zhuǎn)子級(jí)數(shù)增加而增大。

介紹了軸流式壓氣機(jī)的功能、特性以及9e壓氣機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析了其控制和保護(hù)功能,包括進(jìn)口導(dǎo)葉的控制、防喘放氣閥的控制、壓氣機(jī)運(yùn)行限制保護(hù)和機(jī)組的遮斷保護(hù),對(duì)壓氣機(jī)的安全運(yùn)行和設(shè)計(jì)優(yōu)化有所幫助。

　介紹了泉州龍門灘三級(jí)電站低壓氣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的缺陷,對(duì)原控制系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)了空氣壓縮機(jī)空載啟動(dòng)的控制過程,確保了電磁閥的使用壽命和工作的可靠性。

1.引言我廠某型發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)一級(jí)鋼葉片兩銷孔的加工一直是整個(gè)葉片加工的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)上不僅對(duì)孔的尺寸精度和兩銷孔的位置精度提出了嚴(yán)格的要求,而且考慮到葉片與盤的安裝精度和盤上銷與孔的配合精度,對(duì)兩銷孔的加工表面質(zhì)量也提出了嚴(yán)格的要求,這就給加工帶來了一定的難度。其中孔表面粗糙度極難保證,該問題一直沒有得到很好的解決。為此,我們對(duì)銷孔的加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。2.工藝方法的確定圖1為某型發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)一級(jí)鋼葉片上的兩個(gè)銷孔位置示意圖。要求兩孔中心線對(duì)榫頭中心線的偏移不大于0.05mm,葉身中心線(額定位置)在長度100mm上的平行度公差為0.03mm。

將一個(gè)kulite動(dòng)態(tài)壓力傳感器埋入軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片50%葉高、25%軸向弦長位置,對(duì)該點(diǎn)吸力面動(dòng)態(tài)壓力進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)量,并與cfd(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,為今后進(jìn)一步測(cè)量轉(zhuǎn)子表面靜壓分布和動(dòng)態(tài)壓力脈動(dòng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn).試驗(yàn)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)固定在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)軸上隨其一起旋轉(zhuǎn),可以對(duì)壓力信號(hào)直接進(jìn)行采集、放大并存儲(chǔ).結(jié)果表明:①葉片表面靜壓試驗(yàn)測(cè)量值與計(jì)算結(jié)果吻合較好,說明測(cè)量結(jié)果是可信的;②可以成功地捕捉到轉(zhuǎn)子葉片表面的非定常壓力脈動(dòng),測(cè)量點(diǎn)非定常壓力脈動(dòng)的周期與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同.

對(duì)一單級(jí)跨聲壓氣機(jī)采用了三種彎、掠動(dòng)葉后設(shè)計(jì)工況下的非定常流場(chǎng)分別進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了動(dòng)葉彎、掠對(duì)下游靜葉表面靜壓非定常脈動(dòng)的影響.研究結(jié)果表明:三種彎、掠動(dòng)葉都減輕了靜葉前緣頂部和根部的靜壓脈動(dòng),使靜葉前緣所受到的靜壓擾動(dòng)沿徑向分布更為均勻,尤其是彎掠動(dòng)葉的作用最為明顯;除去葉片前緣區(qū)域,三種彎、掠動(dòng)葉對(duì)下游靜葉的頂部壓力面和吸力面的擾動(dòng)都有所減弱,仍然以彎掠動(dòng)葉的作用最為顯著,而在靜葉的中部和根部前緣區(qū)域之外的表面,動(dòng)葉的彎、掠對(duì)壓力擾動(dòng)的影響不明顯.

КВД-3/800型壓氣機(jī)防爆自動(dòng)化裝置

以某風(fēng)扇/壓氣機(jī)為研究對(duì)象,采用全三維葉型優(yōu)化方法對(duì)研究對(duì)象在整機(jī)條件下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).對(duì)優(yōu)化前后風(fēng)扇/壓氣機(jī)進(jìn)行全三維數(shù)值模擬并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析研究,結(jié)果表明:優(yōu)化后在不改變風(fēng)扇級(jí)總壓比的情況下設(shè)計(jì)點(diǎn)附近效率提高1.05%;在近設(shè)計(jì)點(diǎn)葉型改進(jìn)后明顯改善了風(fēng)扇和外涵靜子主流道的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),根、尖兩個(gè)截面流場(chǎng)顯示采用新葉型后對(duì)內(nèi)、外涵靜子通道內(nèi)流動(dòng)均有不同程度的改善.

為了獲得某型燃?xì)廨啓C(jī)低壓渦輪壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性,并驗(yàn)證其穩(wěn)定性及可靠性,本文使用samcef/field軟件的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析模塊對(duì)該轉(zhuǎn)子進(jìn)行了分析計(jì)算。根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的條件,計(jì)算了該機(jī)組轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)、葉片丟失瞬態(tài)響應(yīng)等。計(jì)算結(jié)果表明,臨界轉(zhuǎn)速安全系數(shù)合理;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)選取的平衡量具有較小的振動(dòng)幅值;轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)響應(yīng)結(jié)果驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)方案的合理性,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性。得出了此轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)方案能保證低壓渦輪壓氣機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的結(jié)論。

針對(duì)某渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)高空低雷諾數(shù)下的應(yīng)用需求,利用numeca三維數(shù)值模擬軟件對(duì)其多級(jí)高負(fù)荷風(fēng)扇/壓氣機(jī)進(jìn)行地面0km及高空21km工況下各轉(zhuǎn)速的氣動(dòng)性能評(píng)估和流場(chǎng)分析.結(jié)果表明:該4級(jí)風(fēng)扇的三維數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,仿真精度能夠滿足工程精度要求,從0km升至21km,風(fēng)扇進(jìn)口葉弦雷諾數(shù)從106降至105量級(jí),風(fēng)扇流量衰減2%～3%,壓比略有降低,效率衰減3%;在9級(jí)壓氣機(jī)的三維數(shù)值模擬中,考慮了級(jí)間引氣對(duì)氣動(dòng)性能的影響,從0km升至21km,壓氣機(jī)進(jìn)口葉弦雷諾數(shù)同樣從106降至105量級(jí),流量和總壓比略有降低,效率衰減隨轉(zhuǎn)速降低而增大,衰減量達(dá)4%～7%.

為提高柴油機(jī)壓氣機(jī)進(jìn)氣消聲器的消聲性能,推導(dǎo)徑流式進(jìn)氣消聲器聲衰減量的經(jīng)驗(yàn)公式.通過消聲器的消音性能實(shí)驗(yàn),表明采用zellen消聲系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式更適合于徑流式進(jìn)氣消聲器的聲衰減量計(jì)算.分析材料吸聲性能、吸聲片間距、吸聲片直徑參數(shù)對(duì)消音性能的影響,提出消聲器改進(jìn)設(shè)計(jì)方案.改進(jìn)后的消聲器消聲性能提高了9.6db.

烏克蘭礦用防爆電氣設(shè)備研究所研制的kbд-3／800裝置用于使用壓縮空氣07～0．8mpa風(fēng)鎬開采瓦斯、煤塵和突出危險(xiǎn)的傾斜煤層。無火花引爆煤炭的壓氣機(jī)自動(dòng)化裝置能保證下工序的作業(yè)：

利用有限元法推導(dǎo)某艦用燃?xì)廨啓C(jī)高壓渦輪壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的傳遞矩陣,并建立轉(zhuǎn)子的多體系統(tǒng)傳遞矩陣模型。通過算例證明,該方法計(jì)算準(zhǔn)確,為用有限元法和多體系統(tǒng)傳遞矩陣法求解燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子學(xué)問題提供了新思路。

據(jù)《gasturbineworld》多年報(bào)道,向壓氣機(jī)通流部分內(nèi)噴水是提高燃?xì)廨啓C(jī)裝置性能的簡單而有效的方法。合理地選擇噴水量,向壓氣機(jī)通流部分內(nèi)噴水的燃?xì)廨啓C(jī)能夠可靠和穩(wěn)定地運(yùn)行。在噴入0.5%~2%水時(shí),燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率增加7.5%~14%,效率增加3.5%(相對(duì)值)。如果考慮到

我廠新裝二號(hào)低壓氣機(jī)的控制系統(tǒng)不能適應(yīng)水電廠的運(yùn)行要求,改造后不僅實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)自動(dòng)控制并實(shí)現(xiàn)了與一號(hào)低壓氣機(jī)互為備用的運(yùn)行狀態(tài),而且保留了其原有的各種保護(hù)功能。