航空压气机叶片修复夹具流道结构优化研究

作     者：纪玮 王冬 戴士杰 JI Wei;WANG Dong;DAI Shi-jie

作者机构：河北工业大学机械工程学院天津300130 河北工业大学河北省机器人感知与人机融合重点实验室天津300130 

基　　金：国家自然基金委员会与中国民用航空局联合基金(U1433117) 中国民航科技重大专项(MHRD20130104) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2020年第4期

页      码：145-149,155页

摘      要：为保证TC4钛合金航空压气机叶片焊接修复质量,提高其焊接过程中的高温冷却速度至关重要,而提高夹具的水冷散热速度又是提高叶片冷却速度的关键。基于强化传热理论,在叶片修复夹具上设计了三角形螺纹流道,强制冷却水与夹具换热。通过有限元模拟,优化了流道结构,以增加冷却水单位时间内吸收热量Q_1,从而加快叶片高温冷却速度。针对叶片温度大于350℃的情况,分别研究了流道中螺纹螺距P(6~18)mm、牙型底部宽度A(2~6)mm及牙型高度H(0.3~1.2)mm对Q_1的影响。结果表明,Q_1随P、A增大而减少,随H增大而增加。当P=6mm,A=2mm,H=1.2mm时,夹具冷却能力最强,较光孔流道夹具,Q_1大幅增加,传热强化了52.90%。这表明三角形螺纹流道夹具具有良好冷却能力,对保证叶片修复质量有重要指导意义。

主 题 词：TC4钛合金叶片 焊接修复 水冷螺纹流道 强化传热 参数优化 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 080702[080702] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19356/j.cnki.1001-3997.2020.04.035

馆 藏 号：203907957...