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《基于anycasting的汽轮机阀体浇注系统优化模拟_周扬》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、Vol.31No.11铸造技术Nov.2010FOUNDRYTECHNOLOGY#1407#基于Anycasting的汽轮机阀体浇注系统优化模拟周扬,申荣华(贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003)摘要:分析了生产中铸造质量要求较高的汽轮机阀体的浇注系统,并对其进行改进。运用铸造模拟仿真软件Anycasting对原浇注系统及改进后浇注系统进行模拟仿真。实验结果表明,改进后的浇注系统能获得优良的铸件,并节约了大量钢材。研究结论对大型铸件工艺设计以及实际生产具有指导意义。关键词:汽轮机阀体;铸造模拟;优化,浇注系统中图分类号:TP391;T
2、G269文献标识码:A文章编号:1000-8365(2010)11-1407-05SimulationandOptimizationofTurbineValveGatingSystembasedonAnycastingZHOUYang,SHENRong-hua(DepartmentofMechanicalEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang550003,China)Abstract:Thispaperanalyzesthegatingsystemanditsimprovementofturbineval
3、vewhichrequiresverystrictcastingquality.BasedonthesimulationsoftwareAnycastingtothecontraststudyonoriginalcastsystemandimprovedpouringsystemwascarriedout.Resultsshowthat:theimprovedcastsystemworksfineandsavealotofliquidsteel.Ithaspositivesignificancetolargecastingprocessde
4、signandactualproduction.Keywords:Turbinevalve;Castingsimulation;Optimization,gatingsystem汽轮机阀体是汽轮机中最重要的部件。由于工大特点是两场同时迭代。以二维直角坐标中的流动为作在高温、高压的环境下,因此对阀体的铸造质量要求例,其控制方程为:较高,铸件内部不允许出现缩松缩孔等铸造缺陷。铸9Q9(Qui)+=0,i=1,2(1)9t9xi件尺寸大,生产过程麻烦,所以采用Anycasting软件对该铸钢件进行模拟仿真。9(Qui)+9(Qujui)=9P+9
5、t9xj9xi1铸件充型过程的数值模拟99ui铸件充型过程的模拟实际是一个流场数值模拟过L+Bj,i=1,2(2)9xi9xi程,模拟过程可采用微分方程表示。在20世纪80年代初期,以SIMPLE算法为基1.1SIMPLE算法础,陆续提出了一些改进或加快非线性问题迭代收敛在求解不可压缩流体的流场问题时,动量方程与速度的方法,Patankar等提出改进的SIMPLEC算法,连续性方程离散得到的代数方程联立,会得到一个庞Raithby提出SIMPLEX,Sheng等提出了SIMPLET大的方程组。对于工程问题,直接求解几乎是不可能算法。但这些方
6、法都是建立在SIMPLE的框架上对的。1972年,Minnesota大学的Patankar与Spalding某一步或某一类问题进行的改进。提出了SIMPLE算法。1.2MAC技术SIMPLE算法是不可压缩流体的动量方程数值求[2]MAC技术即MarkerandCell的简称,是美国[1]解中应用广泛的算法,这种技术以及后来Patankar加利福尼亚大学的F.H.Harlow和J.E.Welch于发展的SIMPLER算法,可用来计算定域、不稳定速度1965年应用质点飘移法,求解具有自由表面流体流动场的问题,是典型的的计算方法。SIMPLE技术
7、的最的N-S方程的数值计算方法。1.3SOLA-VOF方法收稿日期:2010-07-01;修订日期:2010-08-17[3]作者简介:周扬(1984-),浙江富阳人,硕士生.研究方向:汽车零部SOLA-VOF方法是美国LOSAlamos科学实件设计制造.验室发展起来的一种模拟技术。SOLA即解法(Solu-Email:360082431@qq.comtionAlgorithm)的简称,VOF即体积函数(VolumeOfVol.31No.11#1408#FOUNDRYTECHNOLOGYNov.2010Fluid)的缩写,SOLA-VOF技
8、术是用体积函数代替标下交错布置进行浇注,其余保持不变,见图3所示。识粒子来确定自由表面的位置,即定义:体积分数函数F=格子空间内流体体积/格子空间体积2汽轮机阀体铸件浇注系统设计
