Shanghai LANZHU super alloy Material Co., Ltd.

ข่าว

การออกแบบและการวิเคราะห์ใบพัดของเทอร์โบชาร์จเจอร์ (1)
เวลาปล่อย: 2021-08-25 15:20:13  ฮิต: 0

INTRODUCTION

Turbocharger ถูกนำมาใช้อย่างมากในประเภทเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม โดยใช้เทอร์โบได้อย่างมีประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่เฉพาะเจาะจงของเครื่องยนต์จะลดลง significantly ทั้งสองประเภทของใบพัดที่เรียกว่าใบพัดคอมเพรสเซอร์และกังหันใบพัดได้รับการแก้ไขที่ด้านข้างของเทอร์โบชาร์จเจอร์ทั้ง ทั้งสองใบพัดมีการทำงานตามลำดับสำหรับการบีบอัดและขยายอากาศพร้อมกัน Select ไอออนของวัสดุสำหรับการออกแบบใบพัดมีบทบาทสำคัญในการตัดสินใจประสิทธิภาพโดยรวม วัสดุใบพัดควรจะทนต่อความดันสูงของอากาศที่ถูกอัดเข้ามาในช่วงเวลาของการทำงาน วัสดุหลายคนถูกทดลองโดยนักวิจัยสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของใบพัดที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซล มุมใบพัดเล่นเป็นอิทธิพลสำคัญกว่าประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ Inconel อัลลอยด์ได้รับการคัดเลือกและการจำลองโดยใช้คุณสมบัติของวัสดุซึ่งแสดงการปรับปรุง 15% กว่าชนิดที่มีอยู่ของเทอร์โบธรรมดา วัสดุโลหะผสมนิกเกิลและไทเทเนียมยังทดลองโดยนักวิจัยหลายต่อของ implementation ในใบพัดของ turbochargers วัสดุคอมโพสิตต่าง ๆ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาและทดลองโดยนักวิจัยสำหรับการจับคู่คุณสมบัติเฉพาะที่จำเป็นโดยใบพัด ต้องเผชิญกับความท้าทายในการแปลงเป็นวัสดุคอมโพสิตสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพในการผลิตใบพัดซึ่งตั้งอยู่ในใกล้เครื่องจักรกลรูปร่างสุทธิซึ่งเป็นกระบวนการเสียค่าใช้จ่าย ดังนั้นการใช้งานของโลหะผสมที่มีอยู่โดยการเพิ่มคุณสมบัติที่จะดำเนินการโดยนักวิจัยหลายคน ในการศึกษาnpresent \\ สามวัสดุพูดนิกเกิลเหล็กโครงสร้างและไทเทเนี่ยมได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์ คุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้สามวัสดุได้รับการพิจารณา รูปแบบ 3 มิติของใบพัดได้รับการออกแบบโดยใช้ซอฟแวร์ CREO สร้างรูปแบบการส่งออกไปยังซอฟต์แวร์ ANSYS wher &101; การวิเคราะห์โครงสร้างแบบคงที่การวิเคราะห์ความร้อนได้ดำเนินการโดยใกล้เคียงกับคุณสมบัติของวัสดุที่สอดคล้องกัน เงินต้นและความเครียดเงื่อนไขวิเคราะห์อย่างละเอียดพร้อมกับคุณสมบัติไหลของความร้อน.#

 

OBJECTIVES ของการศึกษา

·การออกแบบใบพัดของ เทอร์โบชาร์จเจอร์ใช้ซอฟต์แวร์ CREO ใช้สามวัสดุ (นิกเกิล, เหล็กโครงสร้าง, ไทเทเนี่ยม).

·เพื่อดำเนินการวิเคราะห์โครงสร้างและความร้อนของใบพัดสำหรับด้านบนวัสดุที่ระบุ.

· เพื่อหารือและเปรียบเทียบผลและวัสดุที่ดีที่สุดที่ถูกเลือกสำหรับการประยุกต์ใช้ใบพัด.

 

EXPERIMENTATION

ขนาดของใบพัดที่ใช้ สำหรับการตรวจสอบนี้จะนำมาจากเครื่องยนต์เทอร์โบดีเซลจริง ขนาดถูกวัดและมันถูกนำมาใช้ในการพัฒนารูปแบบ 3 มิติโดยใช้ซอฟต์แวร์ CREO ภาพของใบพัดพิจารณาสำหรับการศึกษาครั้งนี้จะแสดงในรูปที่ 1 ดังนี้.

 图片1.png

คุณสมบัติของโครงสร้างเหล็ก, โลหะผสมไททาเนียมและโลหะผสมนิกเกิลวัสดุที่เลือก สำหรับการวิเคราะห์จะแสดงในตารางที่ 1, 2 และ 3 ตามลำดับ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุสันนิษฐานมิติที่จำเป็นต้องได้รับการออกแบบโดยใช้ซอฟต์แวร์ CREO ข้อผิดพลาดในแฟ้มเรขาคณิตมีการตรวจสอบอย่างรอบคอบโดยการวิเคราะห์ที่ทับซ้อนกันของแง่มุมซ้ำซ้อนข้อมูลทางเรขาคณิตและจุดสุดยอดกฎจุดสุดยอดระหว่างแง่มุม ภายหลังการตรวจสอบข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในขณะนี้ รูปแบบของแข็งที่สร้างขึ้นมีการตรวจสอบสำหรับการคำนวณคุณสมบัติเช่นมวลมวลปริมาตรความหนาแน่น หลังจากการวิเคราะห์คำนวณคุณสมบัติมวลอย่างรอบคอบแบบจำลอง 3 มิติที่สร้างขึ้นจะถูกส่งออกไปเป็นรูปแบบไฟล์ที่เป็นกลางที่เรียกว่ามาตรฐานสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่จะอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนไฟล์ง่ายระหว่างผู้ผลิตซอฟต์แวร์ต่างๆ.

图片2.png

 

การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ได้ดำเนินการออกไปทั้งหมดสามวัสดุสันนิษฐานแยกต่างหาก การวิเคราะห์โครงสร้างแบบคงที่และการวิเคราะห์ความร้อนได้ดำเนินการ ทั้งการวิเคราะห์ได้ดำเนินการโดยใช้รุ่น ANSYS 14.5 ซอฟแวร์ การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ของทุกวัสดุที่จะกล่าวถึงในรายละเอียดในร่างดังต่อไปนี้ รูปแบบของใบพัดโหลดลงในรุ่น ANSYS 14.5 มีการแสดงในรูปที่ 2. โหลดใบพัดก็จะแบ่งออกเป็นตาข่ายอย่างประณีตโดยใช้องค์ประกอบ hexahedral เพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์ที่ถูกต้องมาก ภาพของการออกแบบใบพัดตาข่ายจะแสดงในรูปที่ 3

 图片3.png图片4.png

จำกัด

ใช้สำหรับการแก้ไขใบพัด, ความเร็วในการหมุนที่ระบุไว้และ \\ เงื่อนไขความดันnmaximum ใช้จะแสดงในรูปที่ 4, 5, 6 ตามลำดับ

 图片5.png图片6.png图片7.png


RESULTS และอภิปราย

FEA ผลการ Structural Steel

การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ของโครงสร้างเหล็กได้ดำเนินการในการวิเคราะห์ทั้งสองคุณสมบัติที่สำคัญคือคงวิเคราะห์โครงสร้างและความร้อน การเสียรูปรวมการวิเคราะห์ความเครียดเทียบเท่าวิเคราะห์ความเครียดเทียบเท่าของโครงสร้างเหล็กจะถูกแสดงในรูปที่ 7, 8 และ 9 ตามลำดับ

图片8.png图片9.png图片10.png

ไหลของความร้อนรวมและความร้อนทิศทาง การวิเคราะห์การไหลของของเหลวสำหรับโครงสร้างเหล็กจะถูกแสดงในรูปที่ 10 และ 11 ตามลำดับ.

 

图片11.png              Figure 10. รวมไหลของความร้อนสำหรับโครงสร้างเหล็ก 

图片12.png

ไหลของความร้อน

Figure 11. ทิศทางสำหรับโครงสร้างเหล็ก


ผล

FEA ไทเทเนียมอัลลอย

การเปลี่ยนรูปทั้งหมดความเครียดเทียบเท่า การวิเคราะห์การวิเคราะห์ความเครียดเทียบเท่าโลหะผสมไททาเนียมที่มีการแสดงในรูปที่ 12, 13 และ 14 ตามลำดับ ฟลักซ์ความร้อนรวมและการวิเคราะห์การไหลของความร้อนทิศทางสำหรับโลหะผสมไททาเนียมที่มีการแสดงในรูปที่ 15 และ 16

 respectively ขั้นตอนเดียวกันตามมาสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างแบบคงที่ และการวิเคราะห์ความร้อนของโลหะผสมไททาเนียมเป็นเช่นโครงสร้างเหล็ก เดียวกัน constraint และความเร็วในการหมุนถือว่า.

图片13.png                        Figure 12. รวมความผิดปกติสำหรับไทเทเนียมอัลลอย

图片14.png

Figure 13. ความเครียดเทียบเท่าไทเทเนียมอัลลอย

图片15.png

Figure 14. ความเครียดเทียบเท่าไทเทเนียมอัลลอย





ก่อน: Dynamics เพลาร้าวโรเต...

ต่อไป: การออกแบบและการว...