【88】 第38卷 第12期
The numberical simulation research on abrasive flow polishing integral impeller
李俊烨，周立宾，张心明，尹延路，徐成宇洗手粉
LI Jun-ye, ZHOU Li-bin, ZHANG Xin-ming, YIN Yan-lu, XU Cheng-yu
（长春理工大学 机电工程学院，长春 130022）
摘 要：叶轮为航空发动机中的重要部件，其曲面特征会影响航空发动机的进气性，进而影响发动机的
动力性。利用计算流体力学方法对磨粒流在不同磨料速度下抛光整体叶轮的加工过程进行了 数值模拟，分析了静态压强、动态压强、湍动能、湍流强度和壁面剪切力对磨粒流抛光叶轮
研抛作用。从数值云图可知，磨粒流研抛叶片时其顶端的抛光效果要好于其根端，且研抛速
度越大，叶轮叶片的抛光效果越好，此研究成果可为利用磨粒流抛光整体叶轮提供了理论基
础和技术支持。
关键词：整体叶轮；磨粒流；计算流体力学；数值模拟
中图分类号：TH117.1 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2016)12-0088-05
收稿日期：2016-07-03
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51206011）；吉林省科技发展计划资助项目（20130522186JH ，20160101270JC ）； 吉林省教育厅项目（吉教科合字[2016]第386号）
作者简介：李俊烨（1981 -），男，吉林人，副教授，博士，主要从事精密与超精密加工、微摩擦与多相流技术的研究。
0 引言
红薯粉生产设备随着我国航空业的不断发展，飞机数量的不断增
压缩空气过滤
加，对航空叶轮的需求也在不断增加，同时由于航空叶
以对叶轮的超精密加工就变得越来越重要，但整体叶轮
结构复杂，叶片扭曲大，间隔较小，这给整体叶轮的超
风电功率预测
精密抛光带来了困难，而磨粒流加工可以很好的对航空
发动机叶片的表面进行光整、去毛刺加工[1]。1 磨粒流抛光原理文丘里混合器
在磨粒流研磨抛光过程中，工件夹具和工件配合，
形成了磨粒流抛光通道，通过外界压力的作用，将含有
磨粒的黏弹性液态磨料压入加工通道中，磨料反复地对
通道表面或边角（即零件的被加工表面）进行研磨，实现
了抛光、倒圆角作用[2,3]，以此来实现对加工表面的抛光、
光整加工，磨粒流抛光，原理图如图1所示。
磨粒流抛光机理是把磨粒流加工介质内磨粒看作
无数的切削刀具，利用磨粒的不规则坚硬棱角反复磨削
加工介质所流经的零件被加工表面，从而实现零件表面
的精加工[4]。由磨粒流微磨削抛光机理的研究可知，磨
粒流微磨削加工通道内表面时主要是径向力和剪切应力
的支配，磨粒介质受到载荷应力的支配，将不规则的硬
质磨料颗粒压入待加工表面中，当产生相对滑动时，
磨粒在加工通道内产生微磨削，使零件的表面材料脱
落[5～7]，其磨粒微磨削抛光机理图如图2所示。㡙ⶸ㡙ⶸ』㧜』㧜㚆㑰㚆㑰ケ㉀
ケ㉀图1
通风柜风量
磨粒流加工示意图图2 磨粒微磨削抛光机理示意图
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