CN121118274A - 汽缸的制造方法及装置 - Google Patents
汽缸的制造方法及装置Info
- Publication number
- CN121118274A CN121118274A CN202511138476.6A CN202511138476A CN121118274A CN 121118274 A CN121118274 A CN 121118274A CN 202511138476 A CN202511138476 A CN 202511138476A CN 121118274 A CN121118274 A CN 121118274A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- deformation
- ellipticity
- structural data
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/04—Constraint-based CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本申请提供了一种汽缸的制造方法及装置,涉及汽轮机设备技术领域。该方法包括:步骤S1,根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型;步骤S2,根据仿真模型对汽缸的运行过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量;步骤S3,在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复上述步骤S1~步骤S2,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内;步骤S4,利用调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对汽缸进行制造。
Description
技术领域
本申请涉及汽轮机设备技术领域,更具体地,涉及一种汽缸的制造方法及装置。
背景技术
汽缸是汽轮机中重要的核心部件,具有结构复杂、尺寸精度要求高等特点,特别是高中压内缸承受着高温与高压的共同作用,工作条件十分恶劣。因此,汽缸的设计以及结构完整性对机组运行的经济性和安全性有着重要影响。
汽轮机在启动和运行过程中,由于热应力和机械应力的共同作用,汽缸可能产生不均匀变形,特别是径向变形存在较大的椭圆度,这种变形不仅有可能引发中分面漏汽,还可能导致汽封泄漏量增加,降低机组热效率,严重的还可能发生动静碰磨事故。
因此,如何有效控制和优化汽缸的变形椭圆度成为汽轮机设计中的一个关键问题。目前,通常通过简单的增加筋板等加强结构调整来优化汽缸的变形椭圆度,缺乏系统性和精确性,难以满足现代汽轮机对高效性和可靠性的要求。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供了一种汽缸的制造方法及装置。
本申请一方面提供了一种汽缸的制造方法,包括:步骤S1,根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型;步骤S2,根据仿真模型对汽缸的运行过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量;步骤S3,在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复上述步骤S1~步骤S2,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内;步骤S4,利用调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对汽缸进行制造。
根据本申请的实施例,根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型,包括:获取汽缸的结构设计形式和结构设计数据,其中,结构设计形式包括水平剖分式和垂直剖分式;根据结构设计形式和结构设计数据,构建汽缸的仿真模型。
根据本申请的实施例,汽缸的运行过程包括启动过程和稳定工作过程,仿真结果包括汽缸在启动过程和稳定工作过程下的热力参数数据;根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,包括:根据热力参数数据,确定汽缸在换热分析过程中的边界条件;根据边界条件,确定汽缸的温度分布情况;根据温度分布情况,确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
根据本申请的实施例,根据温度分布情况,确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,包括:根据温度分布情况,获取汽缸在热固耦合作用下的顶部径向变形量、底部径向变形量、左侧径向变形量以及右侧径向变形量;分别求取顶部径向变形量与底部径向变形量的第一和以及左侧径向变形量与右侧径向变形量的第二和;确定第一和与第二和的差值,将差值的平均值作为汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
根据本申请的实施例,在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,包括:根据椭圆度变形量,定位汽缸中的法兰的位置;在汽缸的结构数据中,对法兰的位置进行割缝处理,以调整法兰的横向变形刚度。
根据本申请的实施例,法兰的位置包括法兰螺栓孔所在位置,对法兰的位置进行割缝处理,包括:在汽缸的结构数据中,在法兰螺栓孔的外侧进行割缝处理或者在法兰螺栓孔的内侧法兰上进行割缝处理。
根据本申请的实施例,根据椭圆度变形量,定位汽缸中的法兰的位置,包括:根据汽缸的温度分布情况,确定汽缸中任一目标位置的轴向截面平均温度;根据椭圆度变形量,确定目标位置的椭圆度;在椭圆度和轴向截面平均温度均满足预设条件时,将目标位置作为法兰的位置。
本申请另一方面提供了一种汽缸的制造装置,包括:模型构建模块,用于根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型;数值确定模块,用于根据仿真模型对汽缸的启动过程和稳定工作过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量;数值调整模块,用于在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复构建汽缸的仿真模型的步骤至根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的步骤,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内;汽缸制造模块,用于根据调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对汽缸进行制造。
基于本申请的实施例的汽缸的制造方法及装置,通过对汽缸的运行过程进行热力学仿真,可以实现对汽轮机汽缸椭圆度变形量的精确计算,通过对椭圆度变形量进行调整来对系统进行有效的优化,可以提高汽轮机的运行效率和可靠性,降低维护成本,延长设备使用寿命的效果。
附图说明
通过以下参照附图对本申请实施例的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本申请实施例的汽缸的制造方法的流程图;
图2示意性示出了根据本申请实施例的根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的流程图;
图3示意性示出了根据本申请实施例的对法兰的位置进行割缝处理的结构图;
图4示意性示出了根据本申请实施例的汽缸的制造装置的结构框图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本申请的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本申请的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本申请实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本申请的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本申请。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
图1示意性示出了根据本申请实施例的汽缸的制造方法的流程图。
如图1所示,该实施例的汽缸的制造方法包括步骤S1~步骤S4。
在步骤S1,根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型。
例如,可以通过向三维实体建模软件中输入汽轮机汽缸原始的结构数据,以构建汽轮机汽缸的三维实体模型,利用三维实体模型对汽缸结构数据中的倒角等精细结构进行精简,并根据汽缸结构及受力特点对其简化,将简化后的三维实体模型导入有限元分析软件中进行材料数据分配和有限元网格划分,得到汽缸的仿真模型。
例如,当汽缸为上下对称结构时,汽缸的受力呈左右对称,因此,在构建仿真模型时采用1/2对称模型进行构建,并在对称模型中设置对称边界条件。
在步骤S2,根据仿真模型对汽缸的运行过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
使用仿真模型获得汽轮机运行过程中的仿真结果,对汽轮机汽缸的仿真模型进行热固耦合分析,计算得到汽缸的椭圆度变形量,其中,椭圆度变形量是汽缸内壁因非均匀热膨胀和机械载荷导致的径向变形差异,表现为横截面椭圆化。
在步骤S3,在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复上述步骤S1~步骤S2,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内。
例如,预设的阈值范围为汽缸在轴向各处的椭圆度变形量的绝对值需要小于或者等于0.5mm,在汽缸的轴向位置中有一处椭圆度变形量大于0.5mm时,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复构建汽缸的仿真模型的步骤至根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的步骤,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内。
在步骤S4,利用调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对汽缸进行制造。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过热力学仿真与结构变形的热固耦合分析,精确预测汽缸在真实工作条件下的椭圆度变形量,通过预设阈值范围,确保最终制造的汽缸在热负荷下的变形量处于理想范围,既保证了运行安全性,又提高了汽缸的密封性能和使用寿命。
在本申请的实施例中,根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型,包括:获取汽缸的结构设计形式和结构设计数据,其中,结构设计形式包括水平剖分式和垂直剖分式;根据结构设计形式和结构设计数据,构建汽缸的仿真模型。
例如,汽缸的结构设计数据包括:汽缸的几何尺寸数据(如内径、长度、法兰厚度)和壁厚分布数据(如汽缸不同位置的壁厚设计值)。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过汽缸的结构设计数据进行参数化建模,确保仿真模型与实物设计的高度一致性,提高了汽缸设计分析的效率和准确性。
图2示意性示出了根据本申请实施例的根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的流程图。
如图2所示,在一些实施例中,上述操作S2中,汽缸的运行过程包括启动过程和稳定工作过程,仿真结果包括汽缸在启动过程和稳定工作过程下的热力参数数据;在此基础上,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的流程图,还可以进一步包括步骤S21~步骤S23。
在步骤S21,根据汽缸在启动过程和稳定工作过程下的热力参数数据,确定汽缸在换热分析过程中的边界条件。
例如,汽轮机的汽缸在启动过程和稳态工作状态下的热力参数数据为启动过程不同时刻以及稳态额定工况下的一维热力分析计算结果文件,具体包括蒸汽温度、压力、流量、焓降、流速等参数。
例如,确定汽缸中不同区域在换热分析过程中的边界条件,不同区域包括:进汽、抽汽和排汽圆形管道区域;转子与汽缸间环形区域;汽缸壁间径向流动区域;汽缸夹层环形区域;以及叶片级间汽缸表面区域。不同区域的换热边界条件的计算公式如以下所示。
例如,进汽、抽汽和排汽圆形管道区域的换热系数可以用以下公式来确定:
式中,为进汽、抽汽和排汽圆形管道区域的换热系数,为导热系数,为管
道直径,为管道长度,为蒸汽密度,为蒸汽流速,为动力粘度,为努塞尔数,为
流体流动的雷诺数,为普朗特数。
例如,确定转子与汽缸间环形区域的换热系数可以用以下公式来确定:
式中,为转子与汽缸间环形区域的换热系数,为导热系数,为环形内直
径,为环形外直径,为蒸汽密度,为蒸汽流速,为动力粘度,为努塞尔数,为流
体流动的雷诺数,为普朗特数。
例如,确定汽缸壁间径向流动区域的换热系数可以用以下公式来确定:
式中,为汽缸壁间径向流动区域的换热系数,为导热系数,为特征尺寸,为蒸汽密度,为蒸汽流速,为动力粘度,为努塞尔数,为流体流动的雷诺数,
为普朗特数。
例如,确定汽缸夹层环形区域的换热系数可以用以下公式来确定:
式中,为汽缸夹层环形区域的换热系数,为轴向换热系数,为周
向换热系数,为轴向或者周向换热系数,为导热系数,为轴向或者周向特征尺寸,为蒸汽密度,为蒸汽流速,为动力粘度,为努塞尔数,为流体流动的雷诺数,
为普朗特数,为轴向或者周向。
例如,确定叶片级间汽缸表面区域的换热系数可以用以下公式来确定:
式中,为汽缸夹层环形区域的换热系数,为轴向换热系数,为周
向换热系数,为导热系数,为轴向或者周向特征尺寸,为轴向特征尺寸,为周向
特征尺寸,为蒸汽密度,为蒸汽流速,为动力粘度,为轴向流体流动的雷诺数,
为周向流体流动的雷诺数,为轴向或者周向流体流动的雷诺数,为普朗特数。
在步骤S22,根据边界条件,确定汽缸的温度分布情况。
根据汽缸不同区域的边界条件,利用有限元分析软件计算汽缸在启动过程和稳态工作状态下的温度变化和温度分布情况。
在步骤S23,根据温度分布情况,确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
根据汽缸在启动过程和稳态工作状态下的温度分布情况,获取在热固耦合作用下,汽缸各处位置的椭圆度变形量。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过热力参数数据动态确定边界条件,避免人工设定误差,提高仿真可靠性,热固耦合与结构力学效应,直接输出椭圆度变形量,为汽缸设计、材料选型或冷却系统优化提供量化依据,减少汽缸热变形导致的失效风险。
在本申请的实施例中,根据温度分布情况,确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,包括:根据温度分布情况,获取汽缸在热固耦合作用下的顶部径向变形量、底部径向变形量、左侧径向变形量以及右侧径向变形量;分别求取顶部径向变形量与底部径向变形量的第一和以及左侧径向变形量与右侧径向变形量的第二和;确定第一和与第二和的差值,将差值的平均值作为汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
例如,汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量用以下公式确定。
式中,为顶部径向变形量,为底部径向变形量,为左侧径向变形量,为右侧径向变形量。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过分离垂直(顶部和底部)与水平(左侧和右侧)方向的变形量,直接反映温度梯度导致的椭圆化趋势,避免整体变形量的模糊性,通过进行差值平均处理,降低局部测量误差的影响,提高结果可靠性。
在本申请的实施例中,在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,包括:根据椭圆度变形量,定位汽缸中的法兰的位置;在汽缸的结构数据中,对法兰的位置进行割缝处理,以调整法兰的横向变形刚度。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过割缝局部削弱法兰的横向变形刚度,定向释放热应力,有效抑制椭圆化趋势,针对不同温度分布灵活调整割缝布局。
在本申请的实施例中,法兰的位置包括法兰螺栓孔所在位置,对法兰的位置进行割缝处理,包括:在汽缸的结构数据中,在法兰螺栓孔的外侧进行割缝处理或者在法兰螺栓孔的内侧法兰上进行割缝处理。
图3示意性示出了根据本申请实施例的对法兰的位置进行割缝处理的结构示意图。
如图3所示,图3中的(a)对法兰的位置进行割缝处理选择在预设范围内的一个法兰螺栓孔301的外侧,在汽缸的结构数据中,从法兰螺栓孔301的外侧将法兰螺栓孔301进行割缝处理。
图3中的(b)对法兰的位置进行割缝处理选择在预设范围内的法兰螺栓孔301中间的法兰区域303,将法兰螺栓孔301中间的法兰区域303从外侧进行割缝处理,并在靠近法兰螺栓孔301的内侧连接应力释放孔302。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过割缝避开密封面和螺栓承载区,确保连接强度与密封性不受损,在法兰螺栓孔的外侧进行割缝处理可以补偿法兰外缘的热膨胀,抑制椭圆度变形,在法兰螺栓孔的内侧法兰上进行割缝处理可以优化螺栓力传递路径,减少汽缸热变形对密封面的影响,通过割缝引导汽缸的变形方向,使汽缸整体变形更接近预设的均匀膨胀模式。
在本申请的实施例中,根据椭圆度变形量,定位汽缸中的法兰的位置,包括:根据汽缸的温度分布情况,确定汽缸中任一目标位置的轴向截面平均温度;根据椭圆度变形量,确定目标位置的椭圆度;在椭圆度和轴向截面平均温度均满足预设条件时,将目标位置作为法兰的位置。
例如,目标位置的椭圆度和轴向截面平均温度需要满足以下公式。
式中,为目标位置的轴向截面平均温度,为汽缸的最高温度,为
目标位置的椭圆度,为汽缸的最大椭圆度。
基于本申请实施例的汽缸的制造方法,通过椭圆度和轴向截面平均温度可以更精准的确定汽缸中法兰的位置,提高汽缸的制造精度。
基于上述汽缸的制造方法,本申请还提供了一种汽缸的制造装置。以下将结合图4对该装置进行详细描述。
图4示意性示出了根据本申请实施例的汽缸的制造装置的结构框图。
如图4所示,该实施例的汽缸的制造装置400包括模型构建模块410、数值确定模块420、数值调整模块430和汽缸制造模块440。
模型构建模块410用于根据汽缸的结构数据,构建汽缸的仿真模型。在一实施例中,模型构建模块410可以用于执行前文描述的步骤S1,在此不再赘述。
数值确定模块420用于根据仿真模型对汽缸的启动过程和稳定工作过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。在一实施例中,数值确定模块420可以用于执行前文描述的步骤S2,在此不再赘述。
数值调整模块430用于在确定椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复构建汽缸的仿真模型的步骤至根据仿真结果确定汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的步骤,直至调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在阈值范围内。在一实施例中,数值调整模块430可以用于执行前文描述的步骤S3,在此不再赘述。
汽缸制造模块440用于根据调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对汽缸进行制造。在一实施例中,汽缸制造模块440可以用于执行前文描述的步骤S4,在此不再赘述。
根据本申请的实施例,模型构建模块410、数值确定模块420、数值调整模块430和汽缸制造模块440中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现,或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者,这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合,并在一个模块中实现。根据本申请的实施例,模型构建模块410、数值确定模块420、数值调整模块430和汽缸制造模块440中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,模型构建模块410、数值确定模块420、数值调整模块430和汽缸制造模块440中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的装置、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解,本申请的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本申请中。特别地,在不脱离本申请精神和教导的情况下,本申请的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合或结合。所有这些组合或结合均落入本申请的范围。
以上对本申请的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本申请的范围。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。不脱离本申请的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本申请的范围之内。
Claims (8)
1.一种汽缸的制造方法,其特征在于,包括:
步骤S1,根据所述汽缸的结构数据,构建所述汽缸的仿真模型;
步骤S2,根据所述仿真模型对所述汽缸的运行过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量;
步骤S3,在确定所述椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对所述汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复上述步骤S1~步骤S2,直至所述调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在所述阈值范围内;
步骤S4,利用所述调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对所述汽缸进行制造。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述汽缸的结构数据,构建所述汽缸的仿真模型,包括:
获取所述汽缸的结构设计形式和结构设计数据,其中,所述结构设计形式包括水平剖分式和垂直剖分式;
根据所述结构设计形式和所述结构设计数据,构建所述汽缸的仿真模型。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述汽缸的运行过程包括启动过程和稳定工作过程,所述仿真结果包括所述汽缸在启动过程和稳定工作过程下的热力参数数据;根据仿真结果确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,包括:
根据所述热力参数数据,确定所述汽缸在换热分析过程中的边界条件;
根据所述边界条件,确定所述汽缸的温度分布情况;
根据所述温度分布情况,确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述温度分布情况,确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量,包括:
根据所述温度分布情况,获取所述汽缸在热固耦合作用下的顶部径向变形量、底部径向变形量、左侧径向变形量以及右侧径向变形量;
分别求取所述顶部径向变形量与所述底部径向变形量的第一和以及所述左侧径向变形量与所述右侧径向变形量的第二和;
确定所述第一和与所述第二和的差值,将所述差值的平均值作为所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在确定所述椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对所述汽缸的结构数据进行调整,包括:
根据所述椭圆度变形量,定位所述汽缸中的法兰的位置;
在所述汽缸的结构数据中,对所述法兰的位置进行割缝处理,以调整所述法兰的横向变形刚度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述法兰的位置包括法兰螺栓孔所在位置,对所述法兰的位置进行割缝处理,包括:
在所述汽缸的结构数据中,在所述法兰螺栓孔的外侧进行割缝处理或者在所述法兰螺栓孔的内侧法兰上进行割缝处理。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述椭圆度变形量,定位所述汽缸中的法兰的位置,包括:
根据所述汽缸的温度分布情况,确定所述汽缸中任一目标位置的轴向截面平均温度;
根据所述椭圆度变形量,确定所述目标位置的椭圆度;
在所述椭圆度和所述轴向截面平均温度均满足预设条件时,将所述目标位置作为所述法兰的位置。
8.一种汽缸的制造装置,其特征在于,包括:
模型构建模块,用于根据所述汽缸的结构数据,构建所述汽缸的仿真模型;
数值确定模块,用于根据所述仿真模型对所述汽缸的启动过程和稳定工作过程进行热力学仿真,根据仿真结果确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量;
数值调整模块,用于在确定所述椭圆度变形量不在预设的阈值范围内的情况下,对所述汽缸的结构数据进行调整,利用调整后的结构数据重复所述构建所述汽缸的仿真模型的步骤至所述根据仿真结果确定所述汽缸在热固耦合作用下的椭圆度变形量的步骤,直至所述调整后的结构数据对应的椭圆度变形量在所述阈值范围内;
汽缸制造模块,用于根据所述调整后的结构数据对应的椭圆度变形量,对所述汽缸进行制造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202511138476.6A CN121118274B (zh) | 2025-08-14 | 2025-08-14 | 汽缸的制造方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202511138476.6A CN121118274B (zh) | 2025-08-14 | 2025-08-14 | 汽缸的制造方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN121118274A true CN121118274A (zh) | 2025-12-12 |
| CN121118274B CN121118274B (zh) | 2026-05-19 |
Family
ID=97940851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202511138476.6A Active CN121118274B (zh) | 2025-08-14 | 2025-08-14 | 汽缸的制造方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN121118274B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060210206A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Denso Corporation | Rolling bearing assembly having magnet to prevent brittle flaking |
| CN116518177A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-08-01 | 大庆隆锋机械设备制造有限公司 | 一种双蓄能椭圆垫片 |
| CN119720565A (zh) * | 2024-12-14 | 2025-03-28 | 上海航天测控通信研究所 | 一种数字卫星测控系统功能级仿真模型的设计方法 |
-
2025
- 2025-08-14 CN CN202511138476.6A patent/CN121118274B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060210206A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Denso Corporation | Rolling bearing assembly having magnet to prevent brittle flaking |
| CN116518177A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-08-01 | 大庆隆锋机械设备制造有限公司 | 一种双蓄能椭圆垫片 |
| CN119720565A (zh) * | 2024-12-14 | 2025-03-28 | 上海航天测控通信研究所 | 一种数字卫星测控系统功能级仿真模型的设计方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| M. FAGHANI ET AL.: "Numerical simulation of melting between two elliptical cylinders", ALEXANDRIA ENGINEERING JOURNAL, vol. 57, no. 02, 3 March 2017 (2017-03-03), pages 577 - 586 * |
| 杨珑 等: "某超临界660MW机组汽轮机高中压内缸变形分析及优化", 发电设备, vol. 39, no. 04, 15 July 2025 (2025-07-15), pages 1 - 3 * |
| 黄岩 等: "高速向心涡轮机组疲劳可靠性研究", 电站系统工程, vol. 41, no. 01, 16 January 2025 (2025-01-16), pages 47 - 50 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN121118274B (zh) | 2026-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11465213B2 (en) | Method of designing and manufacturing a hydraulic valve block based on selective laser melting | |
| CN112287580B (zh) | 一种基于全三维数值模拟的轴流压气机喘振边界计算方法 | |
| CN110929357A (zh) | 一种高性能舰船燃机压气机气动设计方法 | |
| CN105893695A (zh) | 一种合缸状态下小型汽轮机通流间隙误差补偿方法 | |
| CN115455769A (zh) | 一种基于实测温度信息的旋转设备热变形有限元求解方法 | |
| JP7646634B2 (ja) | 最適化された内側ベーン厚さを有する一体型ノズル及びダイアフラム | |
| CN113935259A (zh) | 一种反应堆一回路系统瞬态水锤波的计算方法及系统 | |
| CN121118274B (zh) | 汽缸的制造方法及装置 | |
| US10287903B2 (en) | Steam turbine drum nozzle having alignment feature, related assembly, steam turbine and storage medium | |
| CN107448250B (zh) | 涡轮机对准键以及相关涡轮机 | |
| US10822986B2 (en) | Unitary body turbine shrouds including internal cooling passages | |
| CN114444342A (zh) | 一种离心叶轮和涡轮叶片叶型冷热态快速转换方法 | |
| CN108875154A (zh) | 一种气冷涡轮低热应力气热设计方法 | |
| CN108798791B (zh) | 一种汽轮机静叶栅及其加工方法 | |
| CN114595590B (zh) | 再生式换热器偏离设计工况下换热功率分析方法及系统 | |
| Eret | Analysis of geometric errors of throat sizes of last stage blades in a mid-size steam turbine | |
| CN112906322B (zh) | 一种燃气涡轮发动机盘腔内部参数的计算方法 | |
| US11619478B2 (en) | Method for the dimensional control of a turbomachine component | |
| Dogga et al. | Reverse engineering EEE transonic compressor fan blade | |
| CN120745509B (zh) | 采用t型叶根的高反力度压气机的设计监控方法及系统 | |
| KR102932404B1 (ko) | 다공성 냉각 구조물을 포함하는 터빈 장치 및 이를 위한 다공성 냉각 구조물의 설치 영역 설정 방법 | |
| US20240216992A1 (en) | Method for additive manufacturing of turbomachinery parts | |
| CN119622925A (zh) | 一种航空发动机外涵流动阻力简化计算方法 | |
| Deng et al. | Viscous controlled vortex design of a 1.5-stage axial subsonic test turbine | |
| Birajdar et al. | Vibration Control of Vertical Turbine Pump by Optimization of Vane Pitch Tolerances of an Impeller Using Statistical Techniques. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |