本文關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)葉片抗沖蝕磨損仿生研究　出處：《吉林大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 離心風(fēng)機(jī)葉片 沖蝕磨損 沙漠蝎子 仿生 數(shù)值模擬 沖蝕試驗(yàn)

【摘要】：離心風(fēng)機(jī)作為一種通用流體機(jī)械,廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化、煤炭和礦山等工業(yè)領(lǐng)域,是工業(yè)生產(chǎn)中提供氣體動(dòng)力的重要工藝設(shè)備。其中很大一部分離心風(fēng)機(jī)在含顆粒的氣-固兩相流體介質(zhì)中工作,氣流中的顆粒會(huì)與風(fēng)機(jī)葉片表面發(fā)生碰撞產(chǎn)生沖蝕,導(dǎo)致葉片磨損失效。目前提高離心風(fēng)機(jī)葉片耐磨性的措施是對(duì)葉片表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪湍ヌ幚?或者采用耐磨性好的材料制作風(fēng)機(jī)葉片。仿生學(xué)是近年來發(fā)展很快的一門前沿科學(xué),其應(yīng)用成果已經(jīng)涉及到很廣泛的工程技術(shù)領(lǐng)域。本文從仿生學(xué)的角度出發(fā),尋求提高離心風(fēng)機(jī)葉片抗沖蝕能力的方法。 本文選取典型沙漠生物──黃肥尾沙漠蝎子(Androctonus australis)作為生物原型,利用體視顯微鏡對(duì)沙漠蝎子的體表形態(tài)進(jìn)行分析,利用逆向工程方法對(duì)沙漠蝎子背板的橫向和縱向截面輪廓線進(jìn)行分析。總結(jié)出沙漠蝎子抗風(fēng)沙沖蝕機(jī)理:沙漠蝎子體表抗沖蝕性能是其體表形態(tài)和柔性相互協(xié)調(diào)作用的結(jié)果�；谶@種機(jī)理,結(jié)合耦合仿生思想,建立了三種仿生模型:凸包表面單元仿生模型、凹槽表面單元仿生模型和耦合仿生模型。 本文對(duì)氣-固兩相流場(chǎng)中凹槽表面仿生試樣、凸包表面仿生試樣和光滑表面試樣的沖蝕磨損情況進(jìn)行了模擬。利用FLUENT軟件的離散相模型(DPM)進(jìn)行氣-固兩相流場(chǎng)兩相間的耦合計(jì)算,得到了顆粒對(duì)試驗(yàn)樣件的沖蝕磨損率。結(jié)果表明凹槽表面仿生試樣的抗沖蝕能力優(yōu)于凸包表面仿生試樣和光滑試樣。通過對(duì)連續(xù)相和顆粒相相關(guān)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析,闡明了仿生試樣的抗沖蝕機(jī)理。 本文對(duì)凹槽表面仿生試樣的沖蝕磨損性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了不同粒徑磨粒、不同入射角度條件下,凹槽表面仿生試樣的沖蝕失重量和相對(duì)沖蝕率。結(jié)果表明:在30°入射角下,凹槽表面仿生試樣的抗沖蝕能力優(yōu)于光滑試樣。采用正交多項(xiàng)式回歸試驗(yàn)考察了凹槽尺寸對(duì)凹槽表面仿生試樣沖蝕率的影響。試驗(yàn)指標(biāo)的極差分析結(jié)果表明:影響試樣沖蝕率的凹槽尺寸主次順序?yàn)榘疾坶g距(D)、凹槽寬度(W)、凹槽高度(H),最優(yōu)組合為:D=2mm,W=5mm,H=4mm。通過回歸分析,得到了所給試驗(yàn)條件下,相對(duì)沖蝕率和凹槽間距、凹槽寬度、凹槽高度之間的回歸方程。 仿生試樣沖蝕磨損性能模擬和試驗(yàn)的研究結(jié)果表明,合理設(shè)計(jì)凹槽表面仿生試樣的凹槽尺寸,能夠提高試樣的抗沖蝕能力,本文將這種方法應(yīng)用于離心風(fēng)機(jī)葉片的抗沖蝕設(shè)計(jì)。利用AUTOCAD和GAMBIT軟件完成了風(fēng)機(jī)各計(jì)算區(qū)域的建模和網(wǎng)格劃分,利用FLUENT軟件對(duì)離心風(fēng)機(jī)的氣-固兩相流場(chǎng)進(jìn)行了模擬,對(duì)比分析了仿生風(fēng)機(jī)葉片和標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)葉片的沖蝕磨損情況。結(jié)果表明:當(dāng)顆粒粒徑為20μm時(shí),仿生風(fēng)機(jī)葉片的抗沖蝕能力優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)葉片。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH432

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;竹纖維風(fēng)電葉片暗藏高科技[J];粘接;2011年04期

2 Heiko Janisch;;安全保障直到風(fēng)機(jī)葉片頂端[J];現(xiàn)代制造;2010年25期

3 李連波;陳濤;王凡;劉艷;;基于Schmitz理論的風(fēng)葉設(shè)計(jì)[J];中國(guó)科技信息;2011年18期

4 劉偉;尹家聰;陳璞;蘇先樾;;大型風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料葉片動(dòng)態(tài)特性及氣彈穩(wěn)定性分析[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

5 劉森川;王秋野;王海芳;;拉擠復(fù)合材料在H型垂直軸風(fēng)機(jī)葉片上的應(yīng)用[J];纖維復(fù)合材料;2011年01期

6 ;SGS掀起“低碳清潔之風(fēng)”——亞洲首家第三方風(fēng)能技術(shù)中心在天津投入運(yùn)營(yíng)[J];經(jīng)理人;2011年07期

7 朱宏奇;;冷卻塔風(fēng)機(jī)葉片固定座結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J];機(jī)電信息;2011年24期

8 ;DNV發(fā)布最優(yōu)化風(fēng)電遙感技術(shù)指南使用[J];船舶工程;2011年04期

9 張曙;;風(fēng)電及其設(shè)備制造[J];現(xiàn)代制造;2010年39期

10 崩興峰;祁德慶;;海上風(fēng)機(jī)的分部與整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀[J];結(jié)構(gòu)工程師;2011年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙鴻漢;趙玨;鐘方國(guó);;我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)機(jī)遇和玻璃鋼風(fēng)機(jī)葉片[A];中國(guó)玻璃鋼技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)研發(fā)高層研討會(huì)論文集[C];2008年

2 李東海;;風(fēng)機(jī)葉片根端連接的有限元分析[A];第十八屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 劉偉超;代海濤;秦明;;3MW風(fēng)機(jī)葉片陰模鋼架結(jié)構(gòu)有限元分析[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第二卷）[C];2010年

4 徐大勇;于淑娟;王常秋;侯文檢;王喜偉;;東燒風(fēng)機(jī)葉片損壞原因分析[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)第一屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

5 周娟;馮學(xué)斌;彭超義;曾竟成;肖加余;;兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊(cè))[C];2010年

6 陶煒;高志秋;金文蘭;吳炅;;阻燃抗靜電增強(qiáng)尼龍6風(fēng)機(jī)葉片的開發(fā)與應(yīng)用[A];’2000中國(guó)工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

7 李娟;;復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片材料及工藝進(jìn)展[A];第十七屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

8 陶煒;高志秋;金文蘭;吳炅;;阻燃抗靜電增強(qiáng)尼龍6風(fēng)機(jī)葉片的開發(fā)與應(yīng)用[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

9 閆文娟;粟輝;代海濤;秦明;;風(fēng)機(jī)葉片的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第二卷）[C];2010年

10 ;碳纖維復(fù)合材料在風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用項(xiàng)目建議書[A];中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)增強(qiáng)體專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 通訊員 嚴(yán)維新 朱維新 記者 賀耀堂;港城造彩色風(fēng)機(jī)葉片下線[N];連云港日?qǐng)?bào);2008年

2 記者 劉敏英;年產(chǎn)600套風(fēng)機(jī)葉片項(xiàng)目落戶開魯縣[N];通遼日?qǐng)?bào);2009年

3 記者 毛慶　通訊員 熊偉;南京地區(qū)首個(gè)1.5兆瓦風(fēng)機(jī)葉片下線[N];南京日?qǐng)?bào);2009年

4 王剛　張慧英;艾爾姆風(fēng)機(jī)葉片項(xiàng)目一期工程建設(shè)收尾[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

5 濱江;亞洲首家第三方風(fēng)機(jī)葉片測(cè)試中心建成[N];中國(guó)建材報(bào);2011年

6 本報(bào)記者 王斌;東北最大風(fēng)機(jī)葉片項(xiàng)目建成投產(chǎn)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2010年

7 海通證券 葉志剛;鑫茂科技(000836) 風(fēng)機(jī)葉片產(chǎn)能將快速釋放[N];中國(guó)證券報(bào);2007年

8 于柏林　石明山;我研制出風(fēng)電風(fēng)機(jī)葉片關(guān)鍵材料[N];人民政協(xié)報(bào);2009年

9 靳軍 李偉 馬成魁;再談清理高溫風(fēng)機(jī)葉片結(jié)皮的方法[N];中國(guó)建材報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張希　實(shí)習(xí)生 張文t，

本文編號(hào)：1337106