基于氧化动力学模型的水轮机组润滑油寿命预测

1

作者 宋洪亮 何爵亨 +4 位作者 陈宇 魏盼 牟振华 刘文勇 许少凡 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期154-160,共7页

为制定合理换油周期,以保障机组的安全运行,对水轮机组润滑油的使用寿命进行观测研究。基于Arrhenius氧化动力学方程,通过高温老化试验模拟润滑油的氧化过程,分析温度对润滑油理化指标的影响;通过线性拟合温度与理化指标变化速率的关系... 为制定合理换油周期,以保障机组的安全运行,对水轮机组润滑油的使用寿命进行观测研究。基于Arrhenius氧化动力学方程,通过高温老化试验模拟润滑油的氧化过程,分析温度对润滑油理化指标的影响;通过线性拟合温度与理化指标变化速率的关系,求解出活化能和频率因子,分别建立以运动黏度、酸值和旋转氧弹值作为评价指标的润滑油寿命预测模型。结果表明:随着温度升高,润滑油中分子的热运动加剧油品的氧化降解,润滑油寿命显著下降;寿命预测模型的预测值和试验值吻合性较好,但不同评价指标的寿命预测模型的预测结果存在差异。采用层次分析法确定在润滑油寿命预测中不同评价指标的重要程度的权重,建立多评价指标寿命预测模型,能够快速和准确地预测水轮机组的润滑油使用寿命。 展开更多

关键词 氧化动力学模型 水轮机组 润滑油 寿命预测 层次分析法

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抽蓄系统抽水快转发电过渡过程的水力不稳定性 被引量：1

2

作者 汤国和 闫晓彤 +3 位作者 何腾 张志兵 郑源 阚阚 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期821-832,共12页

为满足电力系统动态服务需求,要求抽蓄系统快速完成工况转换,抽水快转发电过渡过程是抽蓄系统在工况转换过程中最为复杂和危险的工况之一,但目前相关研究较少。为明确该过程的水力不稳定性,建立抽蓄电站全过流系统三维模型,开展抽蓄系... 为满足电力系统动态服务需求,要求抽蓄系统快速完成工况转换,抽水快转发电过渡过程是抽蓄系统在工况转换过程中最为复杂和危险的工况之一,但目前相关研究较少。为明确该过程的水力不稳定性,建立抽蓄电站全过流系统三维模型,开展抽蓄系统抽水快转发电过渡过程的数值模拟计算,探究水泵水轮机组的外特性参数变化、压力脉动特性和内部流态演变。研究表明:抽蓄机组抽水快转发电过程中,流量、力矩及受力的变化皆随着活动导叶动作呈现出阶梯式变化;水泵制动运行工况及转轮转速发生转向期间为机组易产生较大摆动、力矩易发生剧烈波动的时段,且尤以无叶区的压力波动最为剧烈;导叶开度的快速变化以及流量和转速的变向成为机组内部危险流动的主要来源。研究结果可为提高抽水快转发电过渡过程中的稳定性和优化控制策略提供理论支撑。 展开更多

关键词 抽蓄全过流系统 水泵水轮机 抽水快转发电 过渡过程 水力不稳定性

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电站含不同装机容量机组导叶关闭规律

3

作者 王沁怡 刘熠 +3 位作者 黄卫 张健 陈楠 陈胜 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期491-496,540,共7页

扩建小容量生态机组是保证已建电站下游所需生态用水的有效方式之一.对于需要扩建机组的水电站,增设机组和原设机组选取的导叶关闭规律是否协调对于调节保证参数有着重要意义.基于特征线法建立了过渡过程仿真模型,探究设有不同装机容量... 扩建小容量生态机组是保证已建电站下游所需生态用水的有效方式之一.对于需要扩建机组的水电站,增设机组和原设机组选取的导叶关闭规律是否协调对于调节保证参数有着重要意义.基于特征线法建立了过渡过程仿真模型,探究设有不同装机容量机组水电站的导叶关闭规律组合,开展了新增生态小机组前后对电站调保参数影响的对比分析,并揭示了电站中机组装机容量对蜗壳压力的影响机理.结果表明:电站中原机组若沿用增设生态机组前的关闭规律,会导致蜗壳压力超出控制标准,因此应适当延长导叶关闭时间;机组装机容量越大,机组转速越小,蜗壳压力越大;电站设置不同装机容量(AABB)机组时,装机容量较小的机组A可直接采用电站全为该容量的方案(AAAA)的关闭规律,装机容量较大的机组B可参考电站全用较大装机方案(BBBB)的关闭规律.研究成果可为同类型水电站的导叶关闭规律选取提供参考. 展开更多

关键词 导叶关闭规律 过渡过程 装机容量 调保参数 生态机组

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水轮机调速器参数仿真寻优策略 被引量：30

4

作者 姜胜 陈启卷 蔡维由 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期102-106,共5页

针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制... 针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。 展开更多

关键词 水轮机 调速器 仿真 比例积分微分控制 过渡过程 参数优化

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大型水轮机综合特性曲线处理的研究 被引量：10

5

作者 钟诗胜 李福军 +3 位作者 王知行 黄平 王威 李宝江 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2001年第4期22-27,F003,共7页

水轮机设计的基础理论是相似理论。选型设计决定水轮机主要性能参数和控制尺寸,其中最关键的技术是水轮机特性曲线的处理,即模型综合特性曲线和真机运转特性曲线的处理。本文应用CAD技术,提出了特性曲线的计算机处理算法,极大地提高了... 水轮机设计的基础理论是相似理论。选型设计决定水轮机主要性能参数和控制尺寸,其中最关键的技术是水轮机特性曲线的处理,即模型综合特性曲线和真机运转特性曲线的处理。本文应用CAD技术,提出了特性曲线的计算机处理算法,极大地提高了水轮机方案设计的效率。该算法已经应用于国家863/CIMS重点应用示范工程中。 展开更多

关键词 大型水轮机 选型设计 综合特性曲线处理 CIMS CAD

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液力透平动静叶栅内的流动特性 被引量：4

6

作者 韩伟 李雪峰 +2 位作者 陈昊 王洁 陈雨 《流体机械》 CSCD 北大核心 2017年第2期46-49,56,共5页

以径向导叶式离心泵反转作液力透平为研究对象,对全流道进行结构化六面体网格划分,运用大涡模拟(large eddy simulation,LES)模型进行三维非定常数值计算,分析了透平工况下动静叶栅内的压力分布、内部速度场、流道涡量分布、拟序涡流结... 以径向导叶式离心泵反转作液力透平为研究对象,对全流道进行结构化六面体网格划分,运用大涡模拟(large eddy simulation,LES)模型进行三维非定常数值计算,分析了透平工况下动静叶栅内的压力分布、内部速度场、流道涡量分布、拟序涡流结构及演化过程。结果表明:所选的径向导叶式离心泵作透平时水力性能良好,动静叶栅交界面附近出现局部高压和局部高速流,非定常流动时动静叶栅内涡旋运动明显,流道内涡量主要分布在导叶工作面和叶片背面,伴随着叶轮旋转产生的涡在流道内会出现拉伸、合并和撕裂的演化形式。 展开更多

关键词 液力透平 动静叶栅 拟序涡结构演化

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专用焊接打磨机器人视觉系统的研究 被引量：5

7

作者 杨萍 赵丹 +1 位作者 李鹤岐 张淑珍 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第3期41-44,共4页

针对水轮机修复专用机器人视觉系统进行了系统地描述,并对其硬件与图像处理方法作了较详细地阐述.采用主动视觉检测法,利用CCD摄像机等相关硬件获取图像和小波变换对获取后图像进行处理,实现了对叶片表面缺陷的识别并且引导机器人焊枪... 针对水轮机修复专用机器人视觉系统进行了系统地描述,并对其硬件与图像处理方法作了较详细地阐述.采用主动视觉检测法,利用CCD摄像机等相关硬件获取图像和小波变换对获取后图像进行处理,实现了对叶片表面缺陷的识别并且引导机器人焊枪跟踪焊缝,实时调整焊枪姿态,以完成补焊及焊后打磨工作. 展开更多

关键词 水轮机 机器人视觉 主动视觉法 CCD摄像机 小波变换 图像处理

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智能权函数模糊控制在水轮机调节系统中的应用 被引量：6

8

作者 曹玉胜 蔡维由 陈光大 《水电能源科学》 2001年第3期69-71,84,共4页

提出连续性智能权函数模糊控制算法 ,并将此算法用于水轮机调节系统的仿真试验 ,结果表明 。

关键词 模糊控制 水轮机 调节系统 计算机仿真

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液力涡轮制动停机瞬态过程的数值模拟 被引量：2

9

作者 焦磊 张鹏鹏 +2 位作者 刘锦涛 尹俊连 王乐勤 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第11期969-972,1006,共5页

为研究液力刹车制动系统液力涡轮在停机过程中的制动性能,建立液力涡轮三维CFD计算模型,合理设置边界条件,利用SST k-ω湍流模型模拟其制动过程.分别采用准稳态计算方法和瞬态计算方法对液力涡轮的制动过程进行模拟计算,根据计算结果对... 为研究液力刹车制动系统液力涡轮在停机过程中的制动性能,建立液力涡轮三维CFD计算模型,合理设置边界条件,利用SST k-ω湍流模型模拟其制动过程.分别采用准稳态计算方法和瞬态计算方法对液力涡轮的制动过程进行模拟计算,根据计算结果对液力涡轮制动过程中有代表性意义的不同工况点进行研究,并对比准稳态计算方法与瞬态计算方法模拟出的液力涡轮性能的异同.模拟计算结果表明,在液力涡轮制动初始阶段,准稳态计算与瞬态计算结果基本相似,流动无明显的回流涡结构,但制动力矩差别较大;瞬态计算方法结果表明,当转速降低至2 000 r/min后,叶轮出现了失速现象,随着转速的降低失速越来越明显,低转速下流线呈不规则状;失速发生前,瞬态计算的转轮内部压力明显高于准稳态结果,说明转轮中的能量损失大于准稳态计算结果. 展开更多

关键词 液力涡轮 制动过程 准稳态模拟 瞬态模拟 失速现象

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大型轴流式水轮机叶片的大面积喷焊 被引量：4

10

作者 陈学定 门志慧 +1 位作者 张富邦 吴艾 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2001年第2期9-12,共4页

针对大型轴流式水轮机叶片的空间几何形状要求高和大面积喷焊受热极易产生变形等问题 ,采用由外向内、由薄到厚、由点到面、对称喷焊工艺和叶片刚性网架固定等技术措施 ,得到了表面平整、内在质量优良的涂层 .叶片喷焊后经组合样板检测... 针对大型轴流式水轮机叶片的空间几何形状要求高和大面积喷焊受热极易产生变形等问题 ,采用由外向内、由薄到厚、由点到面、对称喷焊工艺和叶片刚性网架固定等技术措施 ,得到了表面平整、内在质量优良的涂层 .叶片喷焊后经组合样板检测变形量很小 ,无需进行修理即可组装运行 ,并获得了优良的耐空蚀和泥砂磨损的性能 。 展开更多

关键词 大型 轴流式水轮机 喷焊 变形 工艺 叶片 使用寿命

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水轮机选型设计数据库的创建与管理 被引量：1

11

作者 齐学义 凤尔桐 +2 位作者 屠小娥 常一乐 阎小伟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第3期50-54,共5页

针对目前水轮机选型设计工作繁琐、效率低且设计质量差的问题,探讨水轮机选型设计软件包的开发,详细阐述软件包开发中的数据处理和数据库的创建与管理.根据选型所需数据特性和功能对数据库结构进行模块划分,采用离散与回归拟合的方法对... 针对目前水轮机选型设计工作繁琐、效率低且设计质量差的问题,探讨水轮机选型设计软件包的开发,详细阐述软件包开发中的数据处理和数据库的创建与管理.根据选型所需数据特性和功能对数据库结构进行模块划分,采用离散与回归拟合的方法对水轮机模型综合特性曲线进行数据处理,从而在Microsoft Access环境下创建水轮机选型设计数据库.实例计算验证该数据库完全满足水轮机选型设计软件的需要,并大大提高了水轮机选型设计的速度与质量. 展开更多

关键词 水轮机 选型设计 数据处理 数据库

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水轮机活动导叶匀速开关过程的三维湍流数值模拟 被引量：2

12

作者 王文全 李伟忠 闫妍 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期133-137,共5页

针对水力机械水力暂态过程中非定常流动的动边界问题,基于浸入边界法的建模思想,将刚体运动对流场的影响以附加体力的形式加入Navier-Stokes方程,建立了活动导叶连续运动和流体相互作用的数学模型.采用直接分步投影方法求解基于浸入边... 针对水力机械水力暂态过程中非定常流动的动边界问题,基于浸入边界法的建模思想,将刚体运动对流场的影响以附加体力的形式加入Navier-Stokes方程,建立了活动导叶连续运动和流体相互作用的数学模型.采用直接分步投影方法求解基于浸入边界法的耦合系统方程,其中固体边界离散点的作用力密度通过强制满足流固边界的无滑移条件导出,并通过δ光滑函数转换到流场的欧拉网格点上,实现对速度场的二次修正.通过数值模拟活动导叶连续运动下叶道内复杂湍流流动,获取活动导叶连续开、关过程中涡量等流动参量的时变特性和作用于转轮上的水力载荷特性.计算结果有助于水力机械暂态过程和机组稳定性控制策略的优化设计. 展开更多

关键词 混流式水轮机 混流式水轮机水力暂态 浸入边界法 动边界 数值模拟

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水电机组故障振动测试分析 被引量：6

13

作者 梁兴 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第1期165-168,共4页

针对某电站异常振动机组,实测不同水头下水力发电机组的顶盖、推力机架、大轴振动、振动情况和尾水管的压力脉动,分析振动峰值等变量与负荷变化的关系,并结合HHT频谱分析方法计算其振动频率。研究表明:机组振动频率主要集中在7.5Hz(此... 针对某电站异常振动机组,实测不同水头下水力发电机组的顶盖、推力机架、大轴振动、振动情况和尾水管的压力脉动,分析振动峰值等变量与负荷变化的关系,并结合HHT频谱分析方法计算其振动频率。研究表明:机组振动频率主要集中在7.5Hz(此频率为叶片通过频率),且振动随着负荷增大而增加,可诊断该现象是水力激振引发的机组振动,该振动结果在机组检修中得到验证,充分证明了该方法的可靠性,这为水电机组的故障振动提供了有益的理论依据。 展开更多

关键词 水轮发电机组 振动 故障诊断 时频分析 信号处理

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输入加权移步预测控制器在水轮机控制中的仿真

14

作者 陈增强 孙明玮 袁著祉 《水电能源科学》 1997年第3期24-27,共4页

通过对输入信号的加权及对前向移动预测的输出信号进行约束，获得了一种超调小，过渡过程快的预测控制器．在水轮机调速控制中的仿真研究验证了该方法的有效性．

关键词 预测控制 过程控制 水轮机 调速控制 仿真

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提高水泵水轮机流动可视化图像质量的方法

15

作者 王玲花 《水电能源科学》 2006年第1期4-5,11,共3页

利用PIV流场测试技术,对低比速混流式模型水泵水轮机转轮在水轮机工况下进行了可视化研究。为了改善图像质量,采用图像去噪与锐化等图像处理方法对提高图像解析精度和减少错误矢量有一定作用,尤其采用图像运算增加图像信息量的方法,是... 利用PIV流场测试技术,对低比速混流式模型水泵水轮机转轮在水轮机工况下进行了可视化研究。为了改善图像质量,采用图像去噪与锐化等图像处理方法对提高图像解析精度和减少错误矢量有一定作用,尤其采用图像运算增加图像信息量的方法,是一种改善图像质量非常有效的方法。 展开更多

关键词 水泵水轮机 流动可视化 图像处理 图像运算

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基于MATLAB的水力过渡过程数字仿真 被引量：7

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作者 孙美凤 王佳 《人民长江》 北大核心 2013年第17期92-96,共5页

水力过渡过程,尤其是甩负荷过渡过程的计算,是水电站和水力机组设计不可或缺的一项工作,也是保证水电站安全稳定运行的前提。为了确保水电站甩负荷过渡过程的安全,基于MATLAB,采用以有压管道非恒定流微分方程组为基础的特征线法,对某个... 水力过渡过程,尤其是甩负荷过渡过程的计算,是水电站和水力机组设计不可或缺的一项工作,也是保证水电站安全稳定运行的前提。为了确保水电站甩负荷过渡过程的安全,基于MATLAB,采用以有压管道非恒定流微分方程组为基础的特征线法,对某个具有上游调压室,且为一洞三机布置的复杂引水管路系统进行了甩负荷过渡过程数字仿真。根据仿真结果,最终确定了合理的导叶关闭规律,给出了瞬态参量随时间变化的历程线,并计算了调压井的最高、最低涌浪,为该水电站的设计及安全稳定运行提供了技术依据,同时对类似工程也具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 水力过渡过程 数字仿真 MATLAB 水轮机特性 特征线法

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抽水蓄能机组水轮机工况启动时机组及厂房振动时频分析 被引量：6

17

作者 丁光 安学利 +3 位作者 王开 潘罗平 郭曦龙 刘永强 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2017年第6期444-448,共5页

对抽水蓄能机组水轮机工况启动过程中,机组摆度、振动、厂房振动、压力脉动随转速变化的时频特性进行了试验研究。研究结果表明,当抽水蓄能机组水轮机工况启动时,机组升速过程中,机组摆度信号有明显的转频及倍频分量;机组振动速度信号... 对抽水蓄能机组水轮机工况启动过程中,机组摆度、振动、厂房振动、压力脉动随转速变化的时频特性进行了试验研究。研究结果表明,当抽水蓄能机组水轮机工况启动时,机组升速过程中,机组摆度信号有明显的转频及倍频分量;机组振动速度信号、电站厂房振动信号有明显的3倍叶片过流频率;压力脉动信号主频与转速没有明显的关系,具有低频随机脉动特性。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 水轮机工况启动 时频分析 机组振动 厂房振动 压力脉动

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水力耦合机组的负荷调节及优化研究 被引量：1

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作者 陈端 谢婷婷 +1 位作者 张昌兵 杨梦娇 《水电能源科学》 北大核心 2019年第5期123-127,共5页

针对具有水力耦合的发电机组在大波动过程中存在较大水力波动和频率调节缓慢的问题,建立了水力、机械和电气的耦合精细模型,当电力系统负荷变化时,根据削峰填谷的原则,计算出机组之间最优的间隔调节时间。结果表明,通过错峰调节,可减小... 针对具有水力耦合的发电机组在大波动过程中存在较大水力波动和频率调节缓慢的问题,建立了水力、机械和电气的耦合精细模型,当电力系统负荷变化时,根据削峰填谷的原则,计算出机组之间最优的间隔调节时间。结果表明,通过错峰调节,可减小调压室水位波动和频率振荡的幅值,但由于两者的波动周期不一致,不能同时满足两者最优的优化效果。通过将一段式开机规律优化为"先快后慢"的两段式开机规律,能够抑制水力干扰引起的水力波动,并使机组在过渡过程中具有良好的动态特性,提高了机组应对电力系统负荷波动时的调节能力和稳定性。 展开更多

关键词 水力耦合 调速器 削峰填谷 过渡过程 开机规律

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大型水电机组调节系统无模型自适应PID控制器设计 被引量：5

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作者 鄢波 李超顺 +4 位作者 徐教锋 李永刚 吴道平 赖昕杰 侯进皎 《水电能源科学》 北大核心 2020年第11期145-148,159,共5页

水电机组调节系统在水电发电系统中承担着能量转换的重要作用。针对水电机组运行工况复杂多变、控制困难的问题,研究无模型自适应控制(MFAC)理论,设计了一种基于紧格式动态线性化方法(CFDL)的无模型自适应PID控制器(MFAC-PID)。在此基础... 水电机组调节系统在水电发电系统中承担着能量转换的重要作用。针对水电机组运行工况复杂多变、控制困难的问题,研究无模型自适应控制(MFAC)理论,设计了一种基于紧格式动态线性化方法(CFDL)的无模型自适应PID控制器(MFAC-PID)。在此基础上,以某电站机组为对象建立其调节系统非线性仿真模型,在550、540、526m三种水头下,进行了机组开机过渡过程仿真试验。结果表明,与PID控制相比,所设计的MFAC-PID控制器可使开机过程中机组转速超调量、转速上升时间和稳态误差值分别减小56.0%、0.6%、60.0%。此外,当机组工作水头发生变化时,MFAC和PID控制效果变差,而MFAC-PID控制器能保证良好的动态响应品质,表现出更好的自适应能力。 展开更多

关键词 水电机组调节系统 过渡过程 特征线法 改进Suter变换 无模型自适应PID控制

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混流式叶片加工方法改进

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作者 陈珊英 黎亚元 李维俊 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第3期104-105,共2页

首先介绍了关于混流式水轮发电机中转轮叶片传统的加工工艺过程,然后介绍了叶片压模设计过程和叶片加工过程,通过新旧工艺过程的对比,证明了新加工方案具有良好的可行性和经济性。

关键词 混流式转轮 叶片加工 压模设计

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