碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在輕質(zhì)高強(qiáng)、抗疲勞、減振降噪、耐腐蝕以及材料性能的可設(shè)計性等方面比傳統(tǒng)的金屬材料有明顯的優(yōu)越性,是防腐蝕、防靜電風(fēng)機(jī)葉輪的理想材料。以牽引風(fēng)機(jī)碳纖維復(fù)合材料葉輪為設(shè)計對象,探索新的非金屬材料體系及成型工藝,在滿足風(fēng)機(jī)的各項性能指標(biāo)的同時實現(xiàn)風(fēng)機(jī)的輕質(zhì)高效、減振降噪的目的。 

【文章來源】：技術(shù)與市場. 2020,27(05)

【文章頁數(shù)】：2 頁

【部分圖文】：

葉輪三維模型圖

對當(dāng)前設(shè)計風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維仿真計算,使用fluent對風(fēng)機(jī)進(jìn)行流體分析,風(fēng)機(jī)的流場模型如圖3所示,在額定點附近計算該風(fēng)機(jī)的性能曲線,結(jié)果如下:所得到壓力分布和速度矢量圖分別如圖4、圖5所示。風(fēng)機(jī)性能計算結(jié)果統(tǒng)計如表1所示。圖4 葉輪中心高處壓力分布云圖

對葉輪正常工作轉(zhuǎn)速(3 520 rpm)進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,采用最大應(yīng)力準(zhǔn)則和最大應(yīng)變準(zhǔn)則來進(jìn)行碳纖維復(fù)合材料的失效判斷,得出葉輪靜強(qiáng)度的計算結(jié)果,如圖2所示,可以看出葉輪所受最大等效應(yīng)力為78.4 MPa小于碳纖維許用強(qiáng)度298 MPa,最大等效應(yīng)變?yōu)? 093 με小于碳纖維許用應(yīng)變5 500 με,均出現(xiàn)在葉片根部,其中葉片層合板許用強(qiáng)度及許用應(yīng)變值取自碳纖維試驗數(shù)據(jù)。對當(dāng)前設(shè)計風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維仿真計算,使用fluent對風(fēng)機(jī)進(jìn)行流體分析,風(fēng)機(jī)的流場模型如圖3所示,在額定點附近計算該風(fēng)機(jī)的性能曲線,結(jié)果如下:所得到壓力分布和速度矢量圖分別如圖4、圖5所示。風(fēng)機(jī)性能計算結(jié)果統(tǒng)計如表1所示。


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