Lavorazione della girante 101: processi, efficienza di progettazione e applicazioni |

Dall'aerospaziale all'hvac, le giranti sono i cavalli da lavoro della dinamica dei fluidi-che convertono l'energia rotazionale in pressione e flusso. Questo blog contiene vari aspetti della produzione di giranti, fornisce una risposta alle tue domande sulla differenza tra una girante e un'elica, e contiene aspetti di progettazione avanzata nella ricerca della madre di tutte le efficiency.

Come sono prodotte le giranti?

La produzione di giranti richiede un mix di disegni di ingegneria avanzati e lavorazioni di precisione. Ecco una visualizzazione istantanea del processo:

Progettazione e simulazione

La moderna produzione di giranti inizia con simulazioni di fluidodinamica computazionale (CFD) per definire la geometria della lama, i rapporti di pressione e i percorsi di flusso. Altri aspetti, come angoli di ingresso/uscita e angolo di polarizzazione, possono essere impostati in anticipo e ottimizzati utilizzando la metodo della superficie di risposta (RSM) basata su efficienza e coppia.

Determinazione del materiale

I materiali comuni per giranti includono lega di alluminio, acciai inossidabili e resine ingegneristiche con prestazioni meccaniche superiori. In caso di compressori centrifughi per veicoli a celle a combustibile, le leghe leggere e durevoli sono preferite a causa di problemi di perdita di energia.

Produzione di preforme

La preforma viene di solito prodotta attraverso un processo di colata (spesso un processo di colata fine) per creare una forma near-net. Come misura aggiuntiva di garanzia, i parametri del processo di produzione richiedono la forgiatura di sezioni critiche per migliorare l'immunità strutturale. Nel caso di giranti a base di resina (ex.

Lavorazione CNC

I profili a lama complessa con tolleranza micron vengono lavorati su macchine CNC multiasse.LJZIl CNC è un servizio di lavorazione a 5 assi per fornire superfici lavorate lisce sulle giranti utilizzate per ridurre le tensioni.

Finitura e test

Dopo che la lavorazione è completa, le parti ricevute possono essere soggette a bilanciamento, lucidatura e rivestimenti come la nichelatura. Le prestazioni operative della girante possono essere verificate mediante l'esecuzione di test idrodinamici in una impostazione di laboratorio.

Girante vs elica: le differenze importanti

Anche se sia una girante che un'elica hanno lame rotanti, sono diverse nelle loro funzioni e design di applicazione:

Funzione:

Una girante è progettata per spostare i fluidi attraverso un gruppo (ex., pompe e compressori) facendo accelerare il fluido radialmente (verso l'esterno dal centro) o assialmente (lontano dalla direzione della rotazione della lama). Un'elica è progettata per creare una spinta per spostare un veicolo (nave, drone) attraverso un fluido (aria o acqua).

Design:

Le giranti di solito hanno lame che sono chiuse per creare un flusso diretto del fluido. Le eliche hanno in genere lame aperte progettate per la massima spinta a causa della riduzione della resistenza durante lo spostamento attraverso un fluido.

Le eliche costruiscono la spinta per alcuni motivi diversi rispetto a una girante potrebbero raggiungere il suo aumento di pressione per una applicazione. Le eliche individuano il rapporto spinta-potenza per l'efficienza. Una girante può fornire il fluido a una pressione richiesta basata sul design, che è essenziale per la stabilità del flusso e delle prestazioni di flusso nel tempo.

Applicazioni:

Giranti: turbocompressori, compressori a celle a combustibile, pompe industriali.

Eliche: motori fuoribordo per navi, aerei e turbine eoliche per la generazione di energia.

Cosa significa un design efficiente della girante?

Un design efficiente del componente della lama si riduce a ridurre le prestazioni aerodinamiche, le prestazioni del materiale resiliente e la capacità di produrre le lame:

Ottimizzazione della geometria della lama

Gli angoli di uscita e gli angoli di polarizzazione possono essere essenziali per i rapporti di coppia e quanto sono efficienti le prestazioni di picco. Gli angoli maggiori dell'uscita massimizzano l'efficienza energetica del trasferimento, che è particolarmente importante per un convertitore di coppia automobilistico. Nello stesso senso,/il design della lama è stato creato dietro le scene utilizzando CFD, che aiuta a prevenire il potenziale o il rischio di vortice o cavitazione.

Innovazione dei materiali

I materiali in lega a parete sottile, resiliente e ad alta resistenza creano un design ottimale della lama della girante a causa del peso ridotto al minimo e della resistenza al materiale ridotto al minimo. Con l'uso in evidenza della produzione di additivi, uno potrebbe utilizzare nuovi disegni che accelerano l'uso di una geometria unica a

Piqué l'interesse dei proprietari.

Finitura superficiale

Quando la girante è lucidata, riduce le perdite di attrito. Sono disponibili rivestimenti e DLC (carbonio simile al diamante), ad esempio, è ancora resistente a

Usura e corrosione.

Flessibilità operativa

La girante più ideale sta per essere la più efficiente tra i carichi. Ad esempio, è facile da personalizzare la progettazione di una girante del compressore centrifugo per avere caratteristiche di prestazione piatte o una curva di prestazioni piatte tra le varianti operatorie del carico.

Applicazioni industriali e capacità CNC LJZ

Che sia un compressore a celle a combustibile, un convertitore di coppia automobilistico o una propulsione di spinta in una nave (marina), le giranti di solito sono il design ideale.

La lavorazione CNC LJZ può offrire ai nostri clienti:

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• Negozio One Stop per lavori end-to-end-da CFD a post-elaborazione.

• Esperienza di lavorazione con tipi di materiali comuni come acciai inossidabili, titanio e polimeri ingegnerizzati.

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