高压涡轮外环流动换热的试验与数值研究

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作者 殷林林 卢元丽 +1 位作者 吴伟龙 陈云 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1437-1445,共9页

为了获得不同冷气参数对高压涡轮外环流场和温度场的影响规律,采用加温加压试验研究了不同冷气与燃气流量比条件下的外环温度场及冷却效率,并将数值仿真结果与试验结果进行了对比分析,同时研究了不同燃气来流气流角条件对外环流动换热... 为了获得不同冷气参数对高压涡轮外环流场和温度场的影响规律,采用加温加压试验研究了不同冷气与燃气流量比条件下的外环温度场及冷却效率,并将数值仿真结果与试验结果进行了对比分析,同时研究了不同燃气来流气流角条件对外环流动换热的影响。结果表明:数值仿真结果与试验结果吻合较好,采用测点进行温度平均计算的冷却效率略高于试验结果;试验条件下外环试验环境下燃气主流的流动存在明显的分离,周期性较差,通过在外环块侧边增加陪衬件有效地改善了外环块区域的流动周期性;当来流方向与气膜孔出流方向一致时,冷气覆盖效果较好,在一定角度范围内对冷却效率的影响较小,来流气流角与气膜孔出流方向存在最佳匹配值。 展开更多

关键词 涡轮外环 流动换热 气膜冷却效率 数值模拟

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陶瓷基高压涡轮外环结构设计与验证

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作者 胡磊 陈易诚 +3 位作者 查海勇 刘强军 邓杨芳 曾翔龙 《燃气涡轮试验与研究》 2024年第5期48-54,共7页

基于陶瓷基复合材料在发动机涡轮部件中迫切的工程应用需求,对陶瓷基高压涡轮外环结构设计方法进行研究。开展了陶瓷基高压涡轮外环结构设计,包括外形结构、装配结构、封严结构等;完成了不同预制体方案与不同致密化工艺的匹配性研究,实... 基于陶瓷基复合材料在发动机涡轮部件中迫切的工程应用需求,对陶瓷基高压涡轮外环结构设计方法进行研究。开展了陶瓷基高压涡轮外环结构设计,包括外形结构、装配结构、封严结构等;完成了不同预制体方案与不同致密化工艺的匹配性研究,实现了高压涡轮外环整体结构减重70%的目标;深入开展了零部件试验考核,识别了陶瓷基高压涡轮外环失效模式;开展了核心机挂片试验验证,推进了陶瓷基复合材料在发动机涡轮部件中的应用。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 纤维预制体 涡轮外环 结构设计 航空发动机

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涡轮外环成形工艺

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作者 左阳春 贺冠雄 乔博 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第17期88-89,共2页

主要介绍涡轮外环成形模具、检测、模具修正、落料毛坯的确定及其成形工艺。

关键词 涡轮外环 模具 修正 成形

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高压涡轮外环非定常气膜冷却特性研究 被引量：8

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作者 寇志海 韩博 +2 位作者 李广超 张魏 毛晓东 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第8期42-48,共7页

本文对叶片高速扫掠作用下高压涡轮外环的非定常气膜冷却过程进行了数值模拟,应用滑移网格实现涡轮叶片与外环壁面之间的相对运动,分析了叶片的旋转效应、吹风比、转速、气膜孔逆顺流布置等因素对高压涡轮外环气膜冷却特性的影响规律。... 本文对叶片高速扫掠作用下高压涡轮外环的非定常气膜冷却过程进行了数值模拟,应用滑移网格实现涡轮叶片与外环壁面之间的相对运动,分析了叶片的旋转效应、吹风比、转速、气膜孔逆顺流布置等因素对高压涡轮外环气膜冷却特性的影响规律。结果表明:叶片与涡轮外环之间的相对运动使得气膜分布更加均匀,同时导致了吸力面附近气膜的葫芦状分布,有利于对外环壁面的冷却;逆向分布气膜孔在大吹风比与高转速下有更好的气膜冷却效果;吹风比的增加加强了叶顶泄露涡作用下的葫芦状气膜分布,而转速的增加减弱了叶顶泄露涡对冷气的压迫作用。 展开更多

关键词 涡轮外环 非定常 气膜冷却效率 叶顶泄露涡 吹风比

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冲击距离对涡轮外环表面温度影响的初步研究 被引量：5

5

作者 汤旭 李国杰 《航空发动机》 2017年第4期7-10,共4页

为分析涡轮外环具体结构对温度的影响,在确定的流动与边界条件下,以某型发动机高压涡轮外环为研究对象并进行一定简化,应用3维数值模拟手段计算和分析了不同冲击距离对外环温度最大值及分布的影响,在综合考虑外环温度水平和分布均匀程... 为分析涡轮外环具体结构对温度的影响,在确定的流动与边界条件下,以某型发动机高压涡轮外环为研究对象并进行一定简化,应用3维数值模拟手段计算和分析了不同冲击距离对外环温度最大值及分布的影响,在综合考虑外环温度水平和分布均匀程度的约束下给出了冲击距离的最优值为冲击孔距离的6.5倍。具有较为实用的工程指导意义。 展开更多

关键词 高压涡轮机匣 热负荷 涡轮外环 冲击冷却距离 数值模拟

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某型机低压涡轮外环钎焊技术 被引量：2

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作者 敖斌 王悦欣 +1 位作者 罗运芬 史洽 《焊接》 北大核心 2015年第5期45-49,70,共5页

针对某航空发动机低压涡轮外环的组合结构钎焊,主要研究了采用Ni-Co基新钎料的钎焊性能及钎焊工艺。试验结果表明:该钎料对GH4648,GH3030等材料有良好的润湿、铺展性能;通过试验确定的该零件的钎焊工艺及参数可满足某型机低压涡轮外环... 针对某航空发动机低压涡轮外环的组合结构钎焊,主要研究了采用Ni-Co基新钎料的钎焊性能及钎焊工艺。试验结果表明:该钎料对GH4648,GH3030等材料有良好的润湿、铺展性能;通过试验确定的该零件的钎焊工艺及参数可满足某型机低压涡轮外环等零件钎焊要求。 展开更多

关键词 低压涡轮外环 Ni-Co基钎料 钎焊技术

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液力变矩器涡轮外环冲槽机的液压驱动系统设计 被引量：1

7

作者 潘文宏 《液压气动与密封》 2021年第3期44-46,共3页

为实现冲焊型液力变矩器涡轮外环冲槽机上横梁的三个冲压缸的高速升降动作要求,该文对冲槽机冲压缸端横梁立柱的液压驱动系统进行设计,并在此基础上进行改进。通过对冲槽机液压驱动系统的设计与研究,可为液力变矩器涡轮和泵轮内、外环... 为实现冲焊型液力变矩器涡轮外环冲槽机上横梁的三个冲压缸的高速升降动作要求,该文对冲槽机冲压缸端横梁立柱的液压驱动系统进行设计,并在此基础上进行改进。通过对冲槽机液压驱动系统的设计与研究,可为液力变矩器涡轮和泵轮内、外环的制造提供技术依据,从而大大提高液力变矩器的制造效率。 展开更多

关键词 液力变矩器 涡轮外环 冲槽机 液压系统

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液力变矩器涡轮外环叶片槽冲裁力的分析与研究

8

作者 潘文宏 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期84-89,共6页

为解决液力变矩器手工冲槽加工效率低这一难题,提高冲裁件的断面质量和冲裁效率,以YB-265中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环叶片冲槽加工为研究基础,采用壳体厚度为3 mm,且相同规格的10F钢作为液力变矩器涡轮外环叶片槽冲裁试验材料。... 为解决液力变矩器手工冲槽加工效率低这一难题,提高冲裁件的断面质量和冲裁效率,以YB-265中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环叶片冲槽加工为研究基础,采用壳体厚度为3 mm,且相同规格的10F钢作为液力变矩器涡轮外环叶片槽冲裁试验材料。利用截面为20 mm×1.5 mm的矩形凸模进行冲槽试验,通过更换凹模来改变冲裁间隙,以完成在不同冲裁间隙条件下对涡轮外环叶片槽的冲裁试验,采集并拟合分析冲裁力与冲裁间隙之间的变化曲线。研究发现,随着冲裁间隙的增大,冲裁力缓慢减小,且断裂带形成具有一定的滞后性;光亮带缓慢减小,分布相对比较均匀,但毛刺高度却随之增加。经比较经验公式和试验曲线,得出经验公式所假设的冲裁间隙约为23.42%t。研究结果对汽车液力变矩器的制造技术和应用具有一定的实际意义和促进作用。 展开更多

关键词 液力变矩器 涡轮外环 叶片槽 冲槽加工 冲裁间隙 冲裁力

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动静干涉下高压涡轮外环非定常气膜冷却性能分析

9

作者 寇志海 丛培根 +2 位作者 韩博 李广超 尹训彦 《航空发动机》 北大核心 2023年第4期9-15,共7页

为了探索航空发动机高压涡轮外环非定常气膜冷却性能的影响因素及其作用规律,对叶片高速旋转作用下某航空发动机高压涡轮外环的非定常气膜冷却过程进行了3维数值模拟。应用滑移网格技术实现了涡轮叶片与涡轮外环壁面之间的相对运动以及... 为了探索航空发动机高压涡轮外环非定常气膜冷却性能的影响因素及其作用规律,对叶片高速旋转作用下某航空发动机高压涡轮外环的非定常气膜冷却过程进行了3维数值模拟。应用滑移网格技术实现了涡轮叶片与涡轮外环壁面之间的相对运动以及转子与静子之间干涉作用的模拟;分析了叶片的旋转作用、吹风比、气膜射流方向、气膜轴向射流角度等因素对高压涡轮外环非定常气膜冷却性能的影响规律。结果表明:在高吹风比下应防止叶片前缘上游气膜孔冷却裕度不足现象的发生;逆向排布的气膜孔更适合在高吹风比下使用;当气膜入射角由45°减小为30°时,外环面平均气膜冷却效率时均值增大18.54%,显著提高了涡轮外环冷却的冷气利用效率。 展开更多

关键词 高压涡轮外环 非定常气膜冷却 叶顶间隙 泄漏流 泄漏涡 动静干涉 航空发动机

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气热参数对涡轮外环冲击-气膜冷却特性影响的实验研究

10

作者 李自强 王龙飞 +2 位作者 毛军逵 毕帅 吕城亮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1476-1483,共8页

针对涡轮外环实际工况的复杂、多变特性,本文搭建了垂直进气、气热参数可调的涡轮外环冲击-气膜冷却实验台,借助红外测温技术,以正交实验法开展主流马赫数、吹风比和温比变化对涡轮外环冷却特性的关联性研究。结果发现:涡轮外环的面平... 针对涡轮外环实际工况的复杂、多变特性,本文搭建了垂直进气、气热参数可调的涡轮外环冲击-气膜冷却实验台,借助红外测温技术,以正交实验法开展主流马赫数、吹风比和温比变化对涡轮外环冷却特性的关联性研究。结果发现:涡轮外环的面平均综合冷却效率随主流马赫数增大呈降低-升高-降低的变化趋势,Ma=0.5~0.8的研究范围内,Ma为0.6时涡轮外环具有最佳的综合冷却效果;提高吹风比以增大冷气流量和动压的方式增益涡轮外环内外侧的冲击、气膜冷却效果,吹风比每提高0.5,涡轮外环的面平均综合冷却效率提升1.46%~9.08%;温比由1.5变为1.6,涡轮外环的面平均综合冷却效率下降0.85%~7.95%。 展开更多

关键词 涡轮外环 冲击-气膜冷却 综合冷却效率:多变工况

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叶片旋转转速和吹风比对涡轮外环双层壁结构阵列冲击冷却特性的影响研究

11

作者 孔德海 牛夕莹 +1 位作者 庹天豪 刘存良 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期87-95,共9页

采用数值模拟的方法,基于稳态雷诺平均方程(URANS)耦合k-ω SST模型和滑移网格法分析了涡轮叶片旋转扫掠条件下带有非定常气膜出流的外环腔内阵列冲击传热特性。在外环冲击-气膜复合冷却结构中,冲击孔和气膜孔呈交错排列,冲击距与冲击... 采用数值模拟的方法,基于稳态雷诺平均方程(URANS)耦合k-ω SST模型和滑移网格法分析了涡轮叶片旋转扫掠条件下带有非定常气膜出流的外环腔内阵列冲击传热特性。在外环冲击-气膜复合冷却结构中,冲击孔和气膜孔呈交错排列,冲击距与冲击孔直径之比为1.25,斯特劳哈尔数St=2.35、3.52(对应转速Ω=10 000、15 000 r/min),吹风比M=0.5、1及1.5。结果表明:叶片旋转扫掠效应引起的气膜孔出口压力波动会诱导冲击孔入口的瞬时质量流量发生变化,而时均质量流量几乎保持不变;吹风比在0.5~1.5之间变化时,靶面的瞬时和时均平均冲击换热特性随着吹风比的增大而增强;相同的吹风比时,叶片转速的提高对靶面瞬时和时均换热特性的影响非常微小。 展开更多

关键词 涡轮外环 旋转效应 冲击冷却 非定常气膜

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带有非定常气膜出流的涡轮外环内部冲击换热的数值研究

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作者 陈磊 张灵俊 +1 位作者 王文璇 庹天豪 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期42-48,共7页

为了研究涡轮外环外部非定常压力波动对内部射流冲击流动换热特性的影响,采用非稳态雷诺平均的数值模拟方法获得了正弦型气膜出流压力脉动参数(波动频率和幅值)对冲击靶面换热特性的影响规律。计算表明:正弦型气膜出流压力能诱导产生相... 为了研究涡轮外环外部非定常压力波动对内部射流冲击流动换热特性的影响,采用非稳态雷诺平均的数值模拟方法获得了正弦型气膜出流压力脉动参数(波动频率和幅值)对冲击靶面换热特性的影响规律。计算表明:正弦型气膜出流压力能诱导产生相同频率不同相位的正弦型冲击入口压力和进、出口质量流量;随着气膜出口压力的波动频率增大,冲击入口压力和进、出口质量流量的波动范围不断减小,而靶面瞬时平均Nu的波动范围先减小后增大;增大出口压力振幅能增大进口压力、进出口质量流量和靶面瞬态换热的波动范围,不改变相位分布。 展开更多

关键词 涡轮外环 冲击换热 非定常气膜出流 数值研究

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某型发动机Ⅰ级涡轮外环磨损修复研究

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作者 蔡元钢 徐成方 夏海波 《航空维修与工程》 2019年第12期74-76,共3页

通过对某型发动机Ⅰ级涡轮外环后端面磨损故障进行统计,从工作原理入手分析故障原因,查阅相关资料,制作焊接及机加保护夹具,采用脉冲及对称氩弧焊方法,减少焊接多达38处磨损的变形量, 对磨损处焊缝进行车削,恢复Ⅰ级涡轮外环产品图样尺... 通过对某型发动机Ⅰ级涡轮外环后端面磨损故障进行统计,从工作原理入手分析故障原因,查阅相关资料,制作焊接及机加保护夹具,采用脉冲及对称氩弧焊方法,减少焊接多达38处磨损的变形量, 对磨损处焊缝进行车削,恢复Ⅰ级涡轮外环产品图样尺寸, 通过校正预装、荧光探伤检查,保证焊接修理质量。 展开更多

关键词 I级涡轮外环 磨损 焊接

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液力变矩器涡轮叶片固定滚铆机的设计与研究 被引量：10

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作者 潘文宏 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第7期57-61,共5页

以YJH195中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工为研究对象,开发设计了一台液力变矩器叶片固定滚铆机。通过经验公式算取滚铆力,着重描述了滚铆工艺分析、整机采用立式焊接结构、滚铆头和工装夹具设计等。滚铆机的设计与研究,可对... 以YJH195中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工为研究对象,开发设计了一台液力变矩器叶片固定滚铆机。通过经验公式算取滚铆力,着重描述了滚铆工艺分析、整机采用立式焊接结构、滚铆头和工装夹具设计等。滚铆机的设计与研究,可对汽车液力变矩器的制造技术和应用具有一定的促进作用。 展开更多

关键词 液力变矩器 涡轮外环 滚铆机 结构设计

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液力变矩器涡轮叶片定位槽冲槽机设计与研究

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作者 潘文宏 《煤矿机械》 2023年第12期93-95,共3页

针对液力变矩器的涡轮外环叶片定位槽的冲槽加工,手工单头冲槽机无法实现精准和高效冲槽加工。为解决该问题,以YB系列液力变矩器为研究对象,着重从冲槽工艺分析、整机结构和工装夹具设计等方面对冲槽机进行设计与研究,开发一种涡轮叶片... 针对液力变矩器的涡轮外环叶片定位槽的冲槽加工,手工单头冲槽机无法实现精准和高效冲槽加工。为解决该问题,以YB系列液力变矩器为研究对象,着重从冲槽工艺分析、整机结构和工装夹具设计等方面对冲槽机进行设计与研究,开发一种涡轮叶片定位槽冲槽机,可实现回转类零件槽孔加工,提高了对液力变矩器的制造精度和效率。 展开更多

关键词 液力变矩器 涡轮外环 叶片定位槽 冲槽机 结构设计

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化学法去除热喷涂镍铬铝钇硅涂层的酸洗液成分和工艺研究

16

作者 夏春阳 侯伟骜 +1 位作者 杨文超 章德铭 《热喷涂技术》 2024年第2期106-112,共7页

为实现重要热端零件的循环再加工利用,以DZ125合金型高压涡轮外环块和叶片作为研究对象,针对涂层的物理化学特性以及基体的结合状态,研究化学法去除试片级热喷涂镍铬铝钇硅(NiCrAlYSi)涂层的去除效果,进行酸洗液成分和工艺研究,得到适... 为实现重要热端零件的循环再加工利用,以DZ125合金型高压涡轮外环块和叶片作为研究对象,针对涂层的物理化学特性以及基体的结合状态,研究化学法去除试片级热喷涂镍铬铝钇硅(NiCrAlYSi)涂层的去除效果,进行酸洗液成分和工艺研究,得到适宜的涂层去除工艺方法。对整个工艺过程中的界面状态和对基体组织的影响进行检测和评价,发现此种方法在去除了涂层后,酸洗液对于基材性能没有造成损伤,适合作为此类高温合金上NiCrAlYSi涂层去除的酸洗液。 展开更多

关键词 高压涡轮外环 NiCrAlYSi涂层 涂层去除 酸洗液

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热喷涂镍铬铝钇/聚酯封严涂层早期脱落失效分析

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作者 高栋 刘燚栋 +1 位作者 郭云珊 王亚文 《失效分析与预防》 2024年第3期194-198,共5页

发动机地面试车过程中,高压涡轮外环热喷涂镍铬铝钇/聚酯封严涂层出现早期脱落,危及试验安全,导致试验中止。为揭示涂层失效根本原因并提出解决措施,通过金相检查及能谱分析对失效后涂层的组织及成分进行研究,获得涂层的失效特征。结果... 发动机地面试车过程中,高压涡轮外环热喷涂镍铬铝钇/聚酯封严涂层出现早期脱落,危及试验安全,导致试验中止。为揭示涂层失效根本原因并提出解决措施,通过金相检查及能谱分析对失效后涂层的组织及成分进行研究,获得涂层的失效特征。结果表明:涂层脱落的典型特征是沿粘结底层与基体界面处开裂,而界面污染是造成涂层从基体表面大块脱落的重要原因,其根本原因在于喷涂前吹砂处理工艺控制不当。 展开更多

关键词 镍铬铝钇/聚酯涂层 脱落 涡轮外环

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液力变矩器叶片固定滚铆机主轴液压系统设计与研究 被引量：4

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作者 潘文宏 《液压气动与密封》 2019年第7期9-11,共3页

为解决液力变矩器手工滚铆加工效率低这一难题,该文以YJH195中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工为研究基础。着重解决滚铆机主轴的平稳升降滚铆加工问题,该文在平衡阀基本平衡回路的液压系统基础上增加液控单向阀对其改进,并对... 为解决液力变矩器手工滚铆加工效率低这一难题,该文以YJH195中等型号冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工为研究基础。着重解决滚铆机主轴的平稳升降滚铆加工问题,该文在平衡阀基本平衡回路的液压系统基础上增加液控单向阀对其改进,并对主轴液压缸相关参数进行设计。通过对滚铆机主轴液压系统的设计与研究,对汽车液力变矩器的制造和应用具有一定的促进作用。 展开更多

关键词 液力变矩器 滚铆机 涡轮外环 液压系统 液控单向阀

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液力变矩器滚铆机自动上下料系统设计与研究 被引量：2

19

作者 潘文宏 《液压气动与密封》 2019年第9期30-32,共3页

为解决液力变矩器叶片固定滚铆机人工手动上下料效率较低这一难题,该文以YJH195冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工上下料为研究基础。通过对自动上下料的要求和原理分析,着重解决滚铆机自动上下料液压系统设计、滚铆工装及上下料辅具结... 为解决液力变矩器叶片固定滚铆机人工手动上下料效率较低这一难题,该文以YJH195冲焊型液力变矩器涡轮外环滚铆加工上下料为研究基础。通过对自动上下料的要求和原理分析,着重解决滚铆机自动上下料液压系统设计、滚铆工装及上下料辅具结构设计等问题。相比较原有手工上下料而言,通过对滚铆机自动上下料系统的设计与研究,使得滚铆生产过程精度和生产效率大大提高,从而对汽车液力变矩器的制造和应用具有一定的促进作用。 展开更多

关键词 液力变矩器 滚铆机 自动上下料 涡轮外环 液压系统

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一种涡轮叶尖间隙控制技术 被引量：10

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作者 杨家礼 涂孟罴 +2 位作者 张亿力 张立章 阳诚武 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2195-2201,共7页

基于涡轮叶尖间隙的变化机理,设计了一种冷气自动调节机构,该机构无需其他外界动力,可根据工况的变化而自动调节冷气限流嘴的节流面积,控制涡轮外环冷气量,以控制涡轮外环的直径,从而有效控制涡轮叶尖间隙的变化趋势,维持涡轮叶尖间隙... 基于涡轮叶尖间隙的变化机理,设计了一种冷气自动调节机构,该机构无需其他外界动力,可根据工况的变化而自动调节冷气限流嘴的节流面积,控制涡轮外环冷气量,以控制涡轮外环的直径,从而有效控制涡轮叶尖间隙的变化趋势,维持涡轮叶尖间隙在合理范围.对3个不同工况涡轮采用与未采用涡轮叶尖间隙控制机构分别进行了计算,结果表明:采用涡轮叶尖间隙控制机构的涡轮叶尖间隙随工况变化的变化率为6.5%,未采用涡轮叶尖间隙控制机构的涡轮叶尖间隙随工况变化的变化率为20%.因此,采用该机构可以达到控制涡轮叶尖间隙变化的目的. 展开更多

关键词 燃气轮机 叶尖间隙 限流嘴 涡轮外环 冷气量

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