introduce
ใบพัดเป็นองค์ประกอบหลักของปั๊มแรงเหวี่ยง ในระหว่างการดำเนินการใบพัดจะต้องทนต่อการสั่นสะเทือนและแรงเหวี่ยงดังนั้นจึงมีแรงดึงแรงดึงบีบอัดและดัดความเครียดบนใบมีด นอกจากนี้ไหลผ่านรูเข็มภายนอกหรือไมโคร-holes (ดังที่แสดงในรูปที่ 1) มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการกัดกร่อนของ Pitting ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพ
ของการถ่ายโอนของเหลว ดังนั้นการกำจัดข้อบกพร่องภายในและพื้นผิวของใบพัดใบพัดจึงเป็นสิ่งจำเป็นในการป้องกันการคืบคลานอ่อนเพลียและแม้กระทั่งความเสียหาย การวิเคราะห์การไหลของการหล่อสามารถรวมเข้ากับกระบวนการออกแบบเบื้องต้นเพื่อลดความเป็นไปได้ในการสร้างข้อบกพร่องในการหล่อการลงทุน (เช่นการแยก, รูเข็มพื้นผิว, การหดตัวและความพรุน) ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพการหล่ออย่างมีนัยสำคัญและลดกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้สั้นลง มีการพัฒนาวิธีการหลายวิธีเพื่อจำลองกระบวนการเทการหล่อรวมถึงวิธีการกึ่ง-implich ของสมการสหสัมพันธ์ของความดัน (ง่าย) เครื่องหมายและองค์ประกอบ (MAC) วิธีที่ 2 และระดับของวิธีการโซลูชันของเหลว (Sola-VOF) วิธีการ 3 เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการหล่อใบพัดนี้ใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์ใน Anycasting เพื่อจำลองกระบวนการเทเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบการเทและเพิ่มผลผลิตและผลผลิตของการหล่อ
1 ข้อบกพร่องทั่วไปที่เกิดขึ้นโดยใบพัดเกลียวของปั๊มแรงเหวี่ยง: รูขุมขนหดตัวภายใน; B พื้นผิวข้อบกพร่อง
method
-ส่วนประกอบที่ใช้ในการทดลองรวมถึงแม่พิมพ์ใบพัดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 96.803 มม. และประตู 60 มม. กับนักวิ่งสองคนทั้งสองข้าง รูปที่ 2A แสดงให้เห็นถึงการออกแบบเริ่มต้นของระบบ gating วัสดุของปั๊มคือ 17-4ph สแตนเลส คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุสแตนเลสมีดังนี้: ความหนาแน่น (ρ) คือ 7750 กิโลกรัม M-3 ความร้อนที่เฉพาะเจาะจงคือ 459.45 J KG<1 ·° C อุณหภูมิของเหลว (TP) คือ 1440 ° C และอุณหภูมิ Solidus (TS) คือ 1,400 ° C สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและการเปลี่ยนแปลงการนำความร้อนอย่างมีนัยสำคัญกับอุณหภูมิและพวกเขาถือเป็นตัวแปร สำหรับพารามิเตอร์ทางกายภาพ (เช่นความหนาแน่นความร้อนเฉพาะและความร้อนแฝง) ที่มีการเปลี่ยนแปลงที่ จำกัด ด้วยอุณหภูมิพวกเขาจะได้รับการรักษาด้วยค่าคงที่ในซอฟต์แวร์การจำลอง วัตถุประสงค์หลักของการจำลองเชิงตัวเลขของกระบวนการเทและการแข็งตัวคือการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการและตระหนักถึงการทำนายและการควบคุมข้อบกพร่องในการหล่อ เราใช้ SolidWorks 3D Software เพื่อพัฒนารูปแบบองค์ประกอบที่ถูกต้องของใบพัดและระบบ Gating จากนั้นนำเข้าโมเดลให้เป็น anycasting สำหรับการประมวลผลล่วงหน้าตามวิธีที่แตกต่างกัน จำกัด (FDM) ในโหนดการคำนวณแบบไม่ต่อเนื่องเราได้รับสมการที่แตกต่างกันซึ่งมีจำนวนที่ไม่รู้จัก จำกัด การแก้ปัญหาความแตกต่างที่สร้างโซลูชั่นการวิเคราะห์โดยประมาณซึ่งใช้ในการออกแบบพารามิเตอร์ทางกายภาพและเงื่อนไขกระบวนการในการจำลองเชิงตัวเลข เกณฑ์การบรรจบกันของการคำนวณซ้ำ IS-0.001 ตามโมดูลัสที่เหลืออยู่ (RMM) 4 และรูปแบบเกณฑ์ Niyama 5,6 ความน่าจะเป็นที่เกิดขึ้นของข้อบกพร่องจะได้รับการประเมิน การเติมโลหะหลอมเหลวนั้นเกี่ยวข้องกับการไหลที่ไม่ใช่-isothermal ด้วยการสูญเสียการถ่ายเทความร้อนและการแข็งตัว ตามการอนุรักษ์มวลแรงโมเมนตัมและพลังงานพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์ที่หลากหลายและวิวัฒนาการของฟิลด์ไหลสามารถวิเคราะห์ได้ สมการต่อเนื่องสมการ Navierstokes (สำหรับโมเมนตัม) สมการพลังงานและฟังก์ชั่นระดับเสียงของเหลวใช้เพื่อทำนายพฤติกรรมการบรรจุของโลหะหลอมเหลวและอธิบายการเปลี่ยนแปลงในพื้นผิวอิสระของการไหลของโลหะ รูปแบบเกณฑ์ของ Niyama สำหรับการคาดการณ์การหดตัวจะถูกระบุเป็น 0.7:
&#//101; G หมายถึงการไล่ระดับสีอุณหภูมิในท้องถิ่น (K M-1) ของภูมิภาคที่น่าสนใจ r คืออัตราการระบายความร้อน Cniyama แสดงถึงเกณฑ์ของมาตรฐาน Niyama ค่า cniyama ที่ใช้ที่นี่คือ 1.0 k12 s1
2 mm-1.4
results และการสนทนา
nnumerical การวิเคราะห์แผนการเทเริ่มต้น
=figure 2a แสดงการออกแบบของระบบ gating แนวตั้งซึ่งมีหน่วยประมวลผล 3849925 อุณหภูมิเท (TCTAING) และอุณหภูมิแม่พิมพ์เชลล์ (TCERAMIC) คือ 1580 และ 1200 ° C ตามลำดับ การไหลชั่วคราวของโลหะหลอมเหลวที่ t1.9 วินาทีแสดงในรูปที่ 2b การเทเสร็จในประมาณ 3.7 วินาที ดังที่แสดงในภาพฮับเต็มไปด้วยใบมีดมาก่อน นี่เป็นเพราะโครงสร้างใบมีดมีความซับซ้อนมากขึ้นและความหนาไม่สม่ำเสมอซึ่งจะเพิ่มความต้านทานการไหลและแนวโน้มที่จะสร้างความปั่นป่วน รูปที่ 2C แสดงลำดับของการแข็งตัวของโลหะหลอมเหลว การแข็งตัวเสร็จสมบูรณ์ในประมาณ 882.5 วินาที ขอบด้านนอกแข็งตัวอยู่ที่ประมาณ 187 วินาทีซึ่งเกิดขึ้นเร็วกว่าใบมีด รูปที่ 3 แสดงถึงความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องในแต่ละส่วนของการหล่อตามพารามิเตอร์การหล่อเริ่มต้นโดยใช้รูปแบบเกณฑ์ของ Niyama (นั่นคือการพิจารณาอัตราส่วนของการไล่ระดับอุณหภูมิและอัตราการระบายความร้อน) รวมกับ RMM RMM หมายถึงปริมาณของการละลายที่เก็บไว้ซึ่งหารด้วยพื้นที่ผิวเมื่อถึงเศษส่วนของแข็งที่สำคัญในแต่ละตาราง-ลดค่าของ rmm, ความเป็นไปได้ของการสร้างข้อบกพร่องมากขึ้น ดังที่แสดงในรูปที่มีข้อบกพร่องการหดตัวมีแนวโน้มที่จะปรากฏในพื้นที่บางเฉียบ
walled และพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ ความหนาของผนังโครงสร้าง เราคาดการณ์ว่าการใช้โลหะหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าและอุณหภูมิแม่พิมพ์เปลือกที่ต่ำกว่าทำให้โครงสร้างใกล้กับผนังบาง ๆ เพื่อให้เย็นเร็วขึ้นส่งผลให้เกิดความเครียดตกค้างภายในและการหดตัวของพื้นผิวภายใน นอกจากนี้การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของช่องฟีดระหว่าง Dendrites รองเพิ่มความต้านทานการไหลของโลหะหลอมเหลวส่งผลให้อาหารไม่เพียงพอและในที่สุดการหดตัว