Introduce

  - juoksupyörä on keskeinen osa keskipakopumpun. Käytön aikana, juoksupyörä on kestettävä tärinää ja keskipakovoima, siten aikaan saaden veto-, puristus- ja taivutusjännitys terän. Lisäksi, läpi virtaava ulkoisen reikiä tai mikro-holes (kuten kuviossa 1), pyrkii aiheuttamaan pistekorroosiota, mikä vähentää

- tehokkuuttanesteen siirron. Siksi poistaa sisäiset ja pintavirheet juoksusiipiä on tärkeää estää viruminen, väsyminen vajaatoiminta ja jopa vahinkoa. Valu virtauksen analyysi voidaan sisällyttää alustavan suunnitelman prosessi vähentää mahdollisuutta muodostaa vikoja investointien valu (kuten erottelu, pinta pieniä reikiä, kutistuminen ja huokoisuus), joka voi merkittävästi parantaa valukappaleiden ja lyhentää tuotteen kehitysprosessia. Useita menetelmiä on kehitetty simuloida valuprosessin valu, mukaan lukien osittain-implicit menetelmä paineen korrelaatio yhtälössä (SIMPLE), merkki ja elementti (MAC) menetelmä 2 janesteen tilavuutta liuosta algoritmin (SOLA-VOF) menetelmä. 3 parantamiseksi laadun juoksupyörän valukappaleiden, tässä tutkimuksessa käytetään muotin analyysin teknologian Anycast simuloida valuprosessin optimoida kaatamalla järjestelmä ja tuotannon lisäämiseen ja tuottavuuden valukappaleiden.

1 Tyypillisiä vikoja muodostettu kierre juoksupyörän keskipakopumpun: sisäinen kutistuminen huokosiin; b pintavikoja

Method

- komponentteja käytettiin kokeessa mukana juoksupyörän muottiin, jonka halkaisija on 96,803 mm, ja portti 60 mm kaksi juoksijaa molemmin puolin. Kuvio 2a esittää alkuperäisen suunnittelun portitusjärjestelmässä. Materiaali Pumpun on 17-4PH ruostumatonta terästä. Fysikaaliset ominaisuudet ruostumattoman teräksen materiaaleja ovat seuraavat: tiheys (ρ) on 7750 kg m-3, spesifinen lämpö (S) on 459,45 J kg-1 · ° C, likviduslämpötila (TP) on 1440 ° C, ja soliduslämpötila (TS) on 1400 ° C. Kerroin lämpölaajenemisen ja lämmönjohtavuus muuttuvat huomattavasti lämpötilan, janiitä pidetään muuttujia. Ja fysikaaliset parametrit (kuten tiheys, ominaislämpö ja latentin lämmön), jotka on rajoitettu muutos lämpötilan,ne käsitellään vakioita simulointiohjelmiston. Päätarkoitusnumeerisen simulaation kaatamalla ja jähmettymisen prosessi on optimoida prosessiparametrien ja toteuttaa ennusteet ja valvonta valuvirheiden. Käytimme SolidWorks 3D-ohjelmisto kehittää tarkkoja mallielementtien juoksupyörän lapojen ja portitusjärjestelmässä. Sitten tuoda mallin Anycast esikäsittelemiseksi, joka perustuu differenssimenetelmä (FDM). Erillisillä laskennassa solmu, me johdettu differentiaaliyhtälö, joka sisältää rajallinen määrä tuntemattomia. Ratkaiseminen differenssiyhtälöt saadaan likimääräiset analyyttisiä ratkaisuja, joita käytetään suunnittelussa fysikaalisten parametrien ja prosessin olosuhteetnumeeristen simulaatioiden. Lähentymiskriteerit iteratiivisen laskennan on<0.001. Mukaan jäljellä sulatteen moduuli (RMM) 4 ja Niyama kriteeri malli 5,6, esiintymistodennäköisyys virheiden arvioidaan. Täyttö sulan metallin liittyy ei-isothermal virtaus, jossa lämmönsiirto tappioita ja jähmettymisen. Mukaan massan säilyvyys, liikemäärä ja energia, erilaiset termodynaaminen käyttäytyminen ja virtaus kenttä evoluutio voidaan analysoida. Jatkuvuus yhtälö, Navier-Stokes yhtälö (ja vauhtia), energia yhtälö janesteen tilavuus toimintoa käytetään ennustamaan täyttö käyttäytymistä sulan metallin ja kuvaavat muutoksia vapaan pinnan metallin virtauksen. Niyama kriteeri malli kutistumisen ennustaminen on määritelty follows6:

Where G edustaa paikallista lämpötilagradientti (K m-1) alueen kiinnostavia; R on jäähtymisnopeus; CNiyama edustaa kynnystä Niyama standardin. CNiyama arvo käytetty tässä 1,0 K1/2 s1/2 mm-1,4

 

Results ja keskustelu

Numerical analyysi alkuperäisen kaatamalla suunnitelman

Figure 2a esittää suunnittelu pystysuoran portitusjärjestelmässä, joka sisältää 3.849.925 laskentayksikköä. Valulämpötilassa (Tcasting) ja kuori muotin lämpötila (Tceramic) ovat 1580 ja 1200 ° C: ssa, vastaavasti. Ohimenevä sulan metallin t=1,9 sekuntia, on esitetty kuviossa 2b. Kaatamalla valmistuinoin 3,7 sekunnissa. Kuten on esitetty kuvassa,napa täytettiin terät ennen. Tämä johtuu siitä, että terä rakenne on monimutkaisempi ja paksuus on epätasainen, mikä lisää virtausvastus ja taipumus turbulenssin. Kuvio 2c esittää sekvenssin sulan metallin jähmettymisen. Jähmettymisen valmistuinoin 882,5 sekuntia.- ulkoreunan kiinteytyinoin 187 sekuntia, mikä tapahtui aikaisemmin kuin terä. Kuvio 3 esittää todennäköisyys virheiden kunkin osan valu, joka perustuu alkuperäisen valun parametreja Niyama kriteeri malli (joka on, suhteuttamalla lämpötilagradientti ja jäähtymisnopeus) yhdistettynä rmm. RMM edustaa tilavuus säilyttää sulan jaettuna pinta-ala, kun kriittinen kiintoainefraktion saavutetaan kunkin verkko. - arvo pie- RMM, sitä suurempi on mahdollisuus muodostaa vikoja. Kuten kuviossa on esitetty, kutistuminen viat ovat alttiitanäkyvät ohut-walled alueet ja suuria muutoksia. Paksuus rakenteellisten seinän. Spekuloida, että käyttö sulan metallin kanssa alemmassa lämpötilassa ja alempi kuori muotin lämpötila aiheuttaa rakenteen lähellä ohuen seinämän jäähtyänopeammin, jolloin sisäinen jäännösjännitys ja pinnan kutistumista ja muodonmuutosta. Lisäksinopea jäähtyminen syöttökanavan välillä toissijainen dendriittien lisää virtausvastus sulan metallin, mikä johtaa riittämättömään rehun ja lopulta kutistuminen.