涡轮钻具叶片电解加工流场设计及优化

摘要：

为了提升叶片性能,涡轮钻具叶片设计愈加复杂,传统加工工艺已不适于加工制造涡轮钻具叶片.为此,提出使用电解加工技术加工涡轮钻具叶片,并应用数值模拟方法对影响电解加工精度的电解液流场进行仿真分析.模拟仿真了电解液在理想化流道模型、叶片阴极流道模型以及近轮廓流道模型中的流场分布.研究结果表明:用叶片阴极模型和近轮廓模型代替传统的理想化模型,也可更好地模拟实际加工流场;改变电解液入流角的大小可以改善传统的理想化模型,可以更好地模拟实际加工流场;改变电解液入流角的方向可以改善入口流线紊乱情况,但效果并不明显,也不能使电解液均匀分布;增加出口导流段可以使电解液分布更加均匀,改善入口流线紊乱状况;叶盆阴极流场使用竖直导流、叶背阴极流场使用相切导流可以获得更好的流场分布效果;使用近轮廓模型作为电解加工流道,可以获得最优的电解液流场分布,但是此流道模型需要预先粗加工阳极工件,成本较高.研究结果可为涡轮钻具叶片的电解加工提供理论指导.

关键词：电解加工、电解液、涡轮钻具叶片、阴极叶片模型、近轮廓模型、流场分布

所属期刊栏目：47

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金项目“页岩水力压裂过程水基润滑摩擦行为及作用机制研究”51575529

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：16-23