影响掺混器使用效果的相关设计参数很多,为了快速、精确、高质量地设计出满足管路系统设计需求的掺混器结构,利用质量工具QFD(质量功能展开)对掺混器设计进行结构设计的需求分析,量化分析掺混器结构设计需求与设计参数之间的关系,找出满足需求的关键设计参数。然后,利用CFD方法对关键设计参数进行模拟仿真计算,确定比较合适的关键设计参数。根据实际情况选取其它相关设计参数的合理数值,即可在较短时间内得到充分满足管路系统质量需求和设计需求的掺混器结构。

运用CAESAR Ⅱ软件对高温进气管道进行优化设计,根据软件建模计算得到的进气管道中各节点的一次应力和二次应力的计算结果,改善进气管道的布置方案、优化支撑架设置位置,优化固定支撑架的受力情况,并增加高温进气管道的柔性,获得更加安全合理的布置方案,延长高温进气管道的使用寿命。

针对某管道系统中膨胀节的损坏问题,进行了残骸断口的金相分析和振动频率频谱机理分析,并利用仿真软件对其进行模态分析,发现金属膨胀节的低阶固有频率与实际工况下的频率相差较大,共振并非是金属膨胀节损坏的主要原因;通过碎片断口金相分析发现断口呈现明显的疲劳贝纹线,结合振动环境检测发现的某些工况下其振动幅值远远高于标准中的规定值,因此确定其破坏原因为疲劳破坏。根据故障原因,提出了金属膨胀节的结构优化设计方案,提高其抗振能力。

为了防止某发动机试车台打伤发动机叶片的现象再次出现,并保证发动机试车按时完成,在原有进气系统的狭窄空间内,打破传统过滤器的设计方案,在保证过滤精度和安全性的前提下,最终设计的过滤器轴向长度仅25 mm。试车台安装此过滤器后可正常使用,且未再出现打伤发动机叶片的情况。