【正文】 數控機床聯網系統(tǒng)，該聯網系統(tǒng)采用美國 EXTREME DNC 數控機床聯網通信軟件，用于數控機床加工文件的發(fā)送 和接收以及實現 DNC 功能。 擁有齊備和先進的理化和各種計量檢測設備，包括從德國 LEICA 公司進口的先進的 DMI2M 型和 MM/6 型金相顯微鏡和從意大利進口的三坐標測量儀， 1米光學投影儀，無損探傷檢測設備等，具備了對葉片進行各方面性能檢測的能力。采用現代 CFD 分析軟件，進行三維流場繞流分析，完善流場設計， 提高效率。 關鍵詞：長葉片，三維流場， CFD，優(yōu)化設計 1． 長葉片的設計和優(yōu)化 對長葉片的設計和優(yōu)化的關鍵技術研究采取以下幾個方法。上海汽輪機有限公司通過的全三元氣動設計計算機程序，實現了長葉片級的全三元氣動設計及全三維馬刀型靜葉片的設計： 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 當需要優(yōu)化選配不同的長葉片時，可分四個步驟進行： 按最小余速損失原則決定葉片的排汽面積和（平均）喉部面積。 圖二 末級反動度沿葉高的分布 按三元流場設計決定沿葉高的進出汽角，作為最終動、靜葉片成型的依據。 按照 .強度振動要求決定葉片的寬度和最終的尺寸。 現階段應用于汽輪機設計當中的三維粘性 CFD 技術主要起仿真設計的作用，它更多的是作為一種診斷工具。設計的改進是以 CFD 驗證結果為依據，因此 CFD的準確性就變得至關重要。葉輪機械內部的流場預測已經從單排葉片分析（ Dawes）發(fā)展到多排葉片分析 (Denton)，由多級定常預測（ Adamczyk）發(fā)展到多通道甚至整圈多排非定常預測（ Hah）。已經有一些學者提出了數字化風洞的概念（ Nozaki）。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 中國科學院工程熱物理研究所自主開發(fā)了基于有限體積的針對低速流動的壓力修正方法和針對高速流動的顯式時間推進方法，以及基于有限差分的針對高速流動的新型 LU 型隱式時間推進方法和 BeamWarming 近似因式分解隱式算法。 圖 3 末級靜葉 50%葉高馬赫數分布 圖 4 末級靜葉 50%葉高靜壓分布 圖 5末級靜葉 50%葉高速度矢量 圖 6末級動葉 50%葉高馬赫數分布 圖 7 末級動葉 50%葉高靜壓分布 圖 8 末級動葉 50%葉高速度矢量 結果表明： 1 米級長葉片在設計工況條件下，末級反動度沿葉高變化比較均勻；葉片根部、中部以及頂部三個擬 S1 流面的馬赫數分布，壓力分布以及速度矢量顯示，末級葉片內部流動狀況基本良好。葉片的各項性能指標均 達到經濟性好，安全可靠的要求。整圈阻尼應力集中小，動應力低，具有優(yōu)良抗高周，低周疲勞能力和優(yōu)異的調頻性能。 在氣動設計方面，我們采用傳統(tǒng)與現代方法相結合，在初始流場設計 的時候，采用準三元氣動設計程序，確定最佳氣流參數，之后采用現代 CFD 分析軟件，進行三元流場繞流分析，捕捉二次流形成機理，完善流場設計，降低二次流損失。 2. 經濟效益 1080mm 葉片的開發(fā)帶來了可觀的經濟和社會效益，與現有 300MW～600MW 機組相比，其排汽面積增加 20％，在積木塊不變的情況下，單機功率可增加 17％以上；效率提高 1％，具有很高的經濟效益和社會效益。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 第三部分 名稱： 1080 大葉片 該葉片應用于電站 330MW/ 600MW330MW（后三級葉片）汽輪機低壓缸，葉片成品凈重 48KG/ 片，總長 1190mm，葉根為直型榫齒形，寬度 360mm，有葉冠（自鎖），葉身（型面）有凸臺，葉冠方向葉身進汽邊側焊接司鈦立合金 片。 設計以及加工過程 1 通過前期的 CAE 分析和氣輪機內部汽場仿真，得到最佳數據模型。得到葉片的 CAD 模型。 2 加工工藝過程分析 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 一、 毛坯 1．加工工藝過程分 析 銑葉根底面 銑葉根底面余塊，保證尺寸 102+2mm 銑葉根進氣側余塊 銑葉根進氣側余塊，保證尺寸 390+2mm 拋光，打中心孔 轉熱加工，執(zhí)行工藝 B1080R2021362 對葉片進行拋光，打中心孔，型面驗收。 2． 型線拋光公差要求 + △ H=~；△ R=~； （△ H+△ R） =~； 出氣邊 E 處； （△ H+△ R） =~ 技術要求 1． 鍛件表面不允許有折疊，凹坑和裂紋等缺陷存在，允許用打磨方法消除，但其深度不 得超過余量的 1/2； 2． 鍛件未注圓角 R5， 3． 鍛件未注單面尺寸公差為 +2； 4． 型面部位粗糙度為 ，波紋度為 ； 葉根與葉身轉接過度處粗糙度為 。 轉刻編號 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 1． 轉刻編號于背弧葉頂位置。 3． 允許用油漆書寫 。 2．檢測 99， 1919 擋截面型線透光，背弧透光 ~，內弧透光 ~。 充分冷卻后卸下葉片，上測具復測，符合技術要求。 （注：預定位樣板背弧按包人絡 + 設計。 二、葉根 1．加工工藝過程分析 粗銑葉根底面 1． 粗銑底面，保證尺寸 128177。 粗銑葉根出氣側平面 1． 粗銑葉根出氣側，保證尺寸 177。 粗銑葉根進氣側平面 1． 粗銑葉根進氣側，保證尺寸 381177。 銑葉根兩側成型面 1．用 B1080R/LY55 測量葉根兩側成型面，方箱端面，葉根 375 尺寸面貼合，其余面漏光≤ 。 精銑葉根出、進氣側成型面 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 1． 葉片裝夾后操作者，檢驗員必須測量方箱定位面至刀具端面的距離，保證尺寸 36177。 2． 對稱精銑葉根出，進氣側成型面，先銑出氣側成型面，再銑進氣側成型面。 注：允許在179。 銑葉根榫齒及中間體 檢測項目 檢測樣板名稱 檢測樣板編號 包絡量 內弧葉根 B 處 葉根圓弧內弧樣板 B1080R/LC11A14 + 內中間體內弧 A處 中間體內弧樣板 B1080R/LC11A15 + 1． 葉片進氣側定位 2． 銑葉根內背弧臺階圓柱面，留 ~ 加工余量，銑葉根榫齒有均勻余量。 Ⅱ 用中間體內，背弧樣板檢查內，背弧中間體 AA 處圓柱面，允許加工面漏光 ~（卡板按理論值包絡 + 設計）。 Ⅱ 用樣板檢測 CC 處加工面，加工面允許漏光 0~（檢測樣板按+）。 5． 用葉根榫齒銑刀粗銑葉根榫齒，留 ~。 Ⅲ 內背弧榫齒允許不超過 。 4 刀具按包絡 + 設計。 （用塊規(guī)或 高度塊檢查）。 4． R14 圓弧檢測樣板如下 ： 檢測項目 檢測樣板名稱 檢測樣板編號 包絡量 葉根內弧 C 處 葉根半圓背弧樣板 B1080R/LC11A16 + 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 磨葉根榫齒及中間體 1． 磨榫齒試片 將磨葉根榫齒試片夾具按方箱位置裝夾在磨榫齒夾具上，再將葉根榫齒試片裝夾在磨葉根榫齒試片夾具上，然后磨出試片，在投影儀上檢查合格（按 10 倍投影放大圖檢查）， 技術要求 1．首件葉根試件由雙方共檢，才用三坐標，萬光顯和投影儀放大圖相相互驗證測量的正確性，如投影儀檢驗準確，葉片批量生產時采用投影儀檢測葉根試片，每批生產首件試片必須采用萬光顯和投影儀放大圖的正確性。 ， R270（ +~0）， R330（ 0~）， 250177。試片檢測后由計量室登記日期、編號，油封保存。試片檢測后由計量室登記日期、編號，油封保存。 6． 首件及每五片特葉片脫方箱后，放到型面測具（ B1080R/LC29）用鍛造樣板（ Q1050L/LMY2）檢查型面，滿足內弧型面漏光 0~，背弧型面漏光 0~ 的要求。 2. 磨葉根齒型： Ⅰ、用金剛滾輪修整內背弧成型砂輪。 3． 檢驗榫齒 及中間體 Ⅰ 使用量棒測量 177。 代替量棒測量。 Ⅲ 使用方箱定位磨葉根圓弧測具測量 BB 處內弧齒型面，各點漏光之差允許在 0~，不許卡腳有漏光。 Ⅴ 使用葉根齒型節(jié)距千分尺測量尺寸 （ 0~），與葉根節(jié)距標準塊比較允許小 0~，進出氣側差不大于 。 技術要求 4. 檢測項目 檢測樣板名稱 檢測樣板編號 包絡量 內弧葉根 B 處 葉根圓弧內弧樣板 B1080R/LC11A12 理論值 內中間體內弧 A處 中間體內弧樣板 B1080R/LC11A10 理論值 5. 用葉根齒型樣板（ B1080R/FM23）檢驗樣板與榫齒各點間隙，必須漏光均勻，齒面如有脫粒狀，修復并加大砂輪修正量。 2． 小心移動試片，直到第二粒齒工作面交點與放大圖標準線（點）對準，觀察所有齒型輪廓是否都在放大圖公差帶內，錯齒不得超過 （兩最高齒位移差）。 2． 去除葉片表面殘留的錫秘合金。 2，內弧榫齒為 R2177。 2. 其余部分去除飛邊毛刺。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 銑葉頂 1． 葉跟以內弧榫齒和出汽側定位，背弧榫齒和進汽側夾緊；葉身在 S10截面處內弧型面定位，靠葉頂處內弧澆錫鉍合金輔助定位，背弧夾緊，銑去原來葉頂中心孔 型面校正 技術要求 型線拋光公差要求： △ H=~； △ R=~； （△ H+△ R） =~； 出氣邊 E 處； （△ H+△ R） =~ 測量檔位號 1 2 3 4 5 H 值 108 208 308 408 5