基于Realizable k-ε模型的叶盘通道电解加工多场耦合分析 |
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引用本文: | 张聚臣,李世成,刘洋,李兴林.基于Realizable k-ε模型的叶盘通道电解加工多场耦合分析[J].航空学报,2022,43(4):361-372. |
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作者姓名: | 张聚臣 李世成 刘洋 李兴林 |
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作者单位: | 合肥工业大学 机械工程学院,合肥 230009;南京航空航天大学 机电学院,南京 210016,合肥工业大学 机械工程学院,合肥 230009 |
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基金项目: | 安徽省自然科学基金(2008085QE250);;国家博士后科学基金(2018M642246);;江苏省自然科学基金(BK20190419)~~; |
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摘 要: | 叶盘通道电解加工(ECM)是决定整体叶盘电解加工成形精度的关键工序,其加工间隙不规则、建模困难。基于Realizable k-ε模型建立叶盘通道电解加工的气液两相流模型,根据参数传递关系建立多物理场耦合模型,分析加工间隙内电解液温度、氢气体积分数、电导率等重要参数的分布规律。仿真结果显示电解液在侧面间隙出现涡流现象,使该区域氢气堆积、温度上升,影响工件的成形表面质量,并导致该处的材料蚀除量减小,该结果在试验中得到证实。试验与仿真得出的工件轮廓形状变化趋势一致,试验与仿真获得的端面平衡间隙尺寸分别为0.26、0.33 mm,仿真的相对误差(27%)明显小于经典公式的相对误差(73%)。因此,模型可较为准确地模拟叶盘通道电解加工成形过程,反映各参数对工件成形的影响过程。
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关 键 词: | 电解加工 叶盘通道 多物理场耦合仿真 平衡间隙 加工质量 |
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