熱管砂輪換熱性能仿真及試驗研究
本文選題:熱管砂輪 + 換熱性能。 參考:《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:熱管砂輪通過將環(huán)形熱管與磨削工具砂輪相結(jié)合,利用環(huán)形熱管的高導(dǎo)熱性,達到降低磨削弧區(qū)溫度,避免工件燒傷的目的。雖然已開展的研究已經(jīng)充分驗證了熱管砂輪應(yīng)用于難加工材料高效磨削時強化弧區(qū)換熱的可行性,但對其換熱機理和具體換熱性能還有待更深層次的研究。所以本文將從仿真和試驗兩個方面對熱管砂輪換熱性能開展研究,分析熱管砂輪的具體換熱機理,探究相關(guān)因素(砂輪轉(zhuǎn)速、磨削弧區(qū)熱流密度、充液率和冷端條件)對熱管砂輪換熱性能的影響。最終針對熱管砂輪總結(jié)一種從換熱仿真到換熱試驗,再到磨削試驗驗證的性能評價和優(yōu)化方法。圍繞此思路,本文主要開展的研究工作如下:(1)總結(jié)熱管砂輪換熱性能仿真相關(guān)研究的現(xiàn)存問題,結(jié)合普通重力熱管的仿真方法,針對熱管砂輪的工作條件建立準(zhǔn)確的仿真模型,最后基于仿真角度分析各個因素對熱管砂輪換熱性能的影響關(guān)系和熱管砂輪的換熱機理;(2)優(yōu)化現(xiàn)有的熱管砂輪換熱試驗平臺,開展熱管砂輪換熱性能試驗,從試驗角度分析各個因素對熱管砂輪換熱性能的影響關(guān)系,得出一組使熱管砂輪換熱性能最佳的使用參數(shù),并將試驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比,驗證仿真模型的準(zhǔn)確性;(3)基于換熱仿真和換熱試驗優(yōu)化出的參數(shù),開展熱管砂輪干磨高溫合金驗證試驗,對比有無熱管的磨削弧區(qū)溫度,驗證優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性;
[Abstract]:By combining the annular heat pipe with the grinding tool wheel, the high thermal conductivity of the annular heat pipe can reduce the temperature of the grinding arc and avoid the burn of the workpiece. Although the research that has been carried out has fully verified the feasibility of applying heat pipe grinding wheel to high efficiency grinding of refractory materials, the heat transfer mechanism and specific heat transfer performance of heat pipe grinding wheel need to be further studied. So this paper will study the heat transfer performance of heat pipe grinding wheel from two aspects of simulation and test, analyze the specific heat transfer mechanism of heat pipe grinding wheel, explore the relevant factors (wheel speed, grinding arc heat flux, heat flux of grinding arc area, etc. The effect of liquid filling rate and cold end condition on heat transfer performance of heat pipe grinding wheel. Finally, a performance evaluation and optimization method from heat transfer simulation to heat transfer test and grinding test is summarized for heat pipe grinding wheel. According to this idea, the main research work of this paper is as follows: 1) summarizing the existing problems of heat transfer performance simulation of heat pipe grinding wheel, combining with the simulation method of ordinary gravity heat pipe, establishing an accurate simulation model for the working condition of heat pipe grinding wheel. Finally, based on the simulation analysis of the influence of various factors on the heat transfer performance of the heat pipe grinding wheel and the heat transfer mechanism of the heat pipe grinding wheel, the heat transfer test platform of the existing heat pipe grinding wheel is optimized, and the heat transfer performance test of the heat pipe wheel is carried out. From the point of view of test, the influence of various factors on the heat transfer performance of heat pipe grinding wheel is analyzed, and a set of operating parameters that make the heat transfer performance of heat pipe grinding wheel are obtained, and the test results are compared with the simulation results. The veracity of the simulation model is verified. Based on the optimized parameters of heat transfer simulation and heat transfer test, the verification test of dry grinding superalloy with or without heat pipe grinding wheel is carried out, and the accuracy of the optimized results is verified by comparing the grinding arc temperature of heat pipe with or without heat pipe.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG743
【參考文獻】
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,本文編號:2008625
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