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基于离散元的TC4钛合金高速内冷螺旋铣孔加工特性研究

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基于离散元的TC4钛合金高速内冷螺旋铣孔加工特性研究

作者：仵景岳广东海洋大学

学位级别：硕士

高速螺旋铣孔工艺因在钛合金等难加工材料上表现出优秀的加工特性,被广泛关注,而采用内冷的高速螺旋铣孔工艺,可以实现快速清除切屑从而提高刀具使用寿命以及加工表面质量。本文为探讨高速内冷螺旋铣孔加工钛合金过程中铣削力的预测、... 详细信息

高速螺旋铣孔工艺因在钛合金等难加工材料上表现出优秀的加工特性,被广泛关注,而采用内冷的高速螺旋铣孔工艺,可以实现快速清除切屑从而提高刀具使用寿命以及加工表面质量。本文为探讨高速内冷螺旋铣孔加工钛合金过程中铣削力的预测、铣刀底刃刀-屑摩擦因数的变化以及对高速内冷螺旋铣孔的排屑效果,通过不同参数的高速内冷螺旋铣孔试验、离散元刀-屑接触模型与CFD-DEM耦合模型进行分析,研究结果为铣孔加工参数与铣刀参数的选择提供指导,从而提高工件加工表面质量。具体研究如下:刀-屑摩擦特性影响铣削力与表面加工质量,通过不同参数的高速内冷螺旋铣孔试验,发现铣刀底刃连续切削所产生的带状切屑及其轴向进给是导致刀具磨损的主要原因,分析底刃刀-屑摩擦特性的变化规律,为建立底刃刀-屑接触模型提供摩擦学参数;通过试验所得铣削力数据,构建基于GWO-ELM的铣削力预测模型,其准确率高达98.8%,能够较为准确地预测高速铣削力,对提高表面加工质量有重要意义。基于试验提供的摩擦学参数建立底刃刀-屑接触模型,通过不同铣削参数、刀具参数的仿真模拟,结果表明:在相同条件下增加主轴转速可以有效降低底刃接触压力和铣刀底刃磨损;减小螺距和每齿进给量可以缩小切屑厚度,以此降低摩擦因数;增大铣刀前角角度,底刃刀-屑接触压力与法向力随之增大,使得铣刀前角角度越大,底刃刀-屑摩擦因数也越大。为降低底刃刀-屑摩擦因数,应增大主轴转速,降低螺距、每齿进给量及铣刀前角角度,以保证高速内冷螺旋铣孔的加工质量,减少刀具磨损。螺旋铣孔过程中切屑的未及时排出会对加工表面与刀具造成二次破坏,影响表面加工质量,采用CFD-DEM耦合模型的方法对高速内冷螺旋铣孔排屑过程进行仿真分析,以探究不同条件下切屑滞留量的变化。实验结果表明:在冷却液压力不变的条件下,适当减小内冷孔直径可以有效提升冷却液流速,以提高切屑颗粒的排出效率;减小螺旋角可以减少切屑颗粒与铣刀之间的碰撞,但会加剧切屑颗粒与孔壁之间的碰撞。为降低切屑不及时排出所带来的加工表面与刀具的损坏,在相同条件下,孔刀比(孔径/刀径)1.5为最优选择,内冷孔径应不小于0.8 mm,选择螺旋角时应当不低于35°,可以有效提高排屑效率。通过高速内冷螺旋铣孔实验、离散元仿真与CFD-DEM耦合仿真发现,准确地预测铣削力,并选择合适铣削参数与铣刀参数,从而降低底刃刀-屑摩擦因数,提高排屑效率,可以有效提高工件加工表面质量。

关键词：高速螺旋铣孔内冷刀-屑摩擦因数离散元 CFD-DEM

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

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中国电机工程学报 2006年第23期26卷 133-138页

作者：温志伟顾国彪王海峰中国科学院研究生院北京市海淀区100039 中国科学院电工研究所北京市海淀区100080

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该... 详细信息

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。

关键词：汽轮发电机蒸发冷却内冷定于温度场

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内冷外热的英格兰足球

中国体育科技 1996年第5期32卷 14-15页

作者：刘晓达

英格兰的超级联赛是被公认的全世界最激烈及最富竞争性的。加上其有雄厚的资金的支持,能够吸引世界级的球星投入其中。屈指算来便有克林斯曼、坎多纳、坎切尔斯基、古利特、博格坎普、吉诺拉、儒尼尼奥等等一些世界级的球星加入。球赛... 详细信息

英格兰的超级联赛是被公认的全世界最激烈及最富竞争性的。加上其有雄厚的资金的支持,能够吸引世界级的球星投入其中。屈指算来便有克林斯曼、坎多纳、坎切尔斯基、古利特、博格坎普、吉诺拉、儒尼尼奥等等一些世界级的球星加入。球赛自然就更加精彩纷呈以至意大利前总理AC米兰俱乐部主席贝鲁斯科尼发出如下警告:意大利的俱乐部在不久的将来会难以和英格兰的俱乐部争夺球星。英格兰的超级联赛使我们充分体会到英式足球的魅力:高速的节奏。

关键词：英格兰联赛英式足球意大利内冷苏格兰爱尔兰世界级国家足协参赛各队

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数控机床内冷压力自适应调节装置控制与调试

制造技术与机床 2017年第7期 33-38页

作者：封光磊崔岗卫寸花英胡传勇陈光宇冯平书晏腾飞姜旭峰沈机集团昆明机床股份有限公司云南昆明650203 昆明云内动力股份有限公司云南昆明650200 西门子工厂自动化工程有限公司云南昆明650200

在840D sl数控系统上开发HMI界面用于设定刀具内冷压力值,通过NC程序在刀具交换过程中对内冷压力数据进行检索和传输,并通过PLC程序对数据进行限制及转换,由变频器完成PID调节,实现内冷压力在加工全过程中的自适应调节控制。最终达到保... 详细信息

在840D sl数控系统上开发HMI界面用于设定刀具内冷压力值,通过NC程序在刀具交换过程中对内冷压力数据进行检索和传输,并通过PLC程序对数据进行限制及转换,由变频器完成PID调节,实现内冷压力在加工全过程中的自适应调节控制。最终达到保护刀具、提高刀具使用寿命、降低加工成本、提高加工效率的目的。

关键词：内冷 HMI界面 PLC程序 PID调节变频器 PROFIBUS总线

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压缩过程喷水蒸发内冷燃气轮机循环分析

船舶工程 1998年第3期20卷 36-37,4页

作者：李淑英郑群孙聿峰王国学哈尔滨工程大学

本文研究了燃气轮机压缩过程喷水直接掺混蒸发内冷回热的必要性，以及喷水量对压缩过程耗功、燃机输出有效功与效率的影响。通过循环计算得出压缩过程喷水蒸发内冷燃气轮机的一些重要的结论并提出级间喷水的设想及其可行性。

关键词：燃气轮机压气机内冷喷水船舶

内冷型固体除湿床除湿及机柜余热再生性能研究

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内冷型固体除湿床除湿及机柜余热再生性能研究

作者：龙碧莹广东工业大学

学位级别：硕士

迈入二十一世纪后,固体除湿空调系统因其对环境友好、成本低廉及可利用低品位热源进行再生的优势,受到众多研究者的青睐。为解决固体除湿系统在吸附除湿过程中释放吸附热导致除湿性能下降的问题,并提升其在节能方面的竞争力,本文提出了... 详细信息

迈入二十一世纪后,固体除湿空调系统因其对环境友好、成本低廉及可利用低品位热源进行再生的优势,受到众多研究者的青睐。为解决固体除湿系统在吸附除湿过程中释放吸附热导致除湿性能下降的问题,并提升其在节能方面的竞争力,本文提出了一种利用数据中心机柜余热进行再生的内冷型固体除湿装置,其吸附除湿过程利用换热器内通入冷水来达到冷却空气的目的,冷却后的空气流经各级除湿模块,与硅胶进行换热,从而降低硅胶吸附热产生的影响;除湿材料的脱附再生利用数据中心机柜余热进行,同时在换热器内通入热水进行辅助再生,以提高装置的脱附能力。本研究通过搭建上述内冷型固体除湿装置,完成了各项性能指标和影响因素的测试,并进一步建立了除湿、再生过程的计算模型,对理论值和实验值进行误差比较,验证了实验值的可靠性。本文的研究成果如下:(1)在较广的温度范围(22～35℃)和潮湿气候(65～75%RH)条件下,进出口空气的除湿量范围为5.51～19.53 g/kg,除湿效率范围为51.4%～73.9%,硅胶吸湿率范围为29.2%～37.3%,硅胶利用率范围为0.55～0.99。(2)与非内冷工况相比,在换热器内冷水温度与进口空气温度差值范围为2～6℃的条件下,进出口空气的除湿效率最大可提升43.8%,硅胶吸湿率最大可提升22.7%,硅胶利用率最大可提升80%,硅胶平均温度最低可下降6.2℃。(3)在再生热水温度范围为60℃～80℃的条件下,除湿材料的干基含水率随再生水温升高而减小,最小值为0.8%;再生速率与再生水温呈正相关关系,其中最大值为4.6g/(kg·min),最大平均再生速率为2.3 g/(kg·min);再生度随水温升高而增大,其中最大值为96.8%,最大平均再生度为85.6%。(4)各级模块在装置中不同的位置分布造成流经各级模块的空气与换热器的换热次数不同,形成模块之间除湿、再生能力的差异。除湿过程中,非内冷条件下各级模块的除湿作用由大到小排序为:第一级、第二级、第三级、第四级、第五级;内冷条件下,除湿作用由大到小排序为:第一级、第五级、第三级、第二级、第四级,结果显示,加设内冷装置后,硅胶利用率从第一级到第五级模块对应的提高率分别为2.5%、6.1%、40.1%、64.3%、103%。在再生过程中,发挥再生作用由大到小排序为:第一级、第五级、第三级、第四级、第二级。(5)基于能量守恒和质量守恒两大基本原理,建立了吸附除湿过程的计算模型。通过拟合工具得到质量守恒模型的判定系数R值均高于0.95,能量守恒模型的理论值与实验值的平均相对误差小于5%,验证了计算模型的可靠性。结合已有的半经验模型与实验测试数据,拟合出适用于固体除湿装置脱附再生过程的计算模型,该模型的判定系数R值均高于0.99,平均相对误差为12.06%。本文提出的机柜余热驱动固体除湿床脱附再生过程运行的可再生能源应用系统,以近十年公布的海南岛夏季和冬季的平均温湿度作为本实验测试工况,得出以上结论,为缺乏常规能源的海岛地区的除湿系统设计提供了新的可能性,可作为此类地区除湿系统设计的理论参考,为全球环境的可持续发展做出贡献。

关键词：固体除湿内冷余热除湿再生

浸润式混合强迫内冷的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场的仿真分析

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电工电能新技术 2006年第3期25卷 13-17页

作者：温志伟傅德平顾国彪中国科学院电工研究所

汽轮发电机采用定子浸润与强迫内冷的蒸发冷却方式优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应的温度场分析计算值得深入研究。本文以一台50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次提出了完整的... 详细信息

汽轮发电机采用定子浸润与强迫内冷的蒸发冷却方式优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应的温度场分析计算值得深入研究。本文以一台50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次提出了完整的采用铁芯浸润式与强迫循环绕组内冷结合的蒸发冷却电机的定子三维温度场的仿真计算模型,并分析了负荷变化以及定子绕组内冷对电机温度场的影响,对仿真计算与试验的结果进行了对比分析,为更大容量蒸发冷却汽轮发电机的设计、制造提供了理论依据。

关键词：汽轮发电机蒸发冷却内冷传热温度场