汽轮机低压扭叶片强度和振动的可靠性分析

针对汽轮机和整个电站的安全工作问题,对汽轮机动叶片进行了安全可靠性分析,以某汽轮机低压扭叶片为例,研究了其强度振动可靠性。首先确定了叶片材料、转速以及蒸汽流量等随机变量的分布类型,同时采用了确定性有限元分析法、二阶多项式响应面法和Monte-Carlo模拟法相结合的方法,确定了低压扭叶片静强度、动强度及振动的可靠度;同时,研究了随机变量对强度和振动的概率敏感性。研究结果表明:静强度、动强度及振动可靠度分别为R=1.0,R=0.98,R=1.0,当同时考虑强度和振动失效模式时,叶片强度振动设计的可靠度R=0.98,未能达到99.73%的要求(±3σ准则);材料密度分散性对强度和振动影响最为明显,须对材料密度分散性进行严格控制。     

随机森林在储层孔隙度预测中的应用

传统的储层孔隙度计算主要采用统计回归的方法,但是在实际环境中,储层状况复杂,非均质性较强,采用传统方法所计算出的储层孔隙度误差较大.针对以上问题,本文在基于测井数据的基础上,将随机森林方法引入到储层孔隙度预测中,建立测井数据与储层孔隙度之间的非线性关系,实验证明该方法预测的储层孔隙度误差较小.与多元线性回归相比,能有效提高储层测井解释模型的精度,为储层综合评价提供可靠的地质参数.     

提高精密冷锻模具寿命的工艺策略分析

分析了精密冷锻模具的工艺特点,并从热处理工艺、磨削加工工艺、线切割加工工艺、模具工作条件等方面评述了提高精密冷锻模具寿命的工艺策略。     

定向结晶涡轮叶片低循环寿命分析及结构优化

为保证涡轮叶片的安全性,需要对叶片进行强度分析及寿命预测。以某定向结晶涡轮冷却叶片为例,首先采用三维流热固耦合方法获得叶片温度场分布,然后基于Hill屈服准则,对叶片进行热弹塑性应力应变分析,最后采用带平均应力修正的Morrow公式得到叶片低循环疲劳寿命,并基于计算结果,对局部区域进行结构优化结果表明:叶身与平台转接圆角吸力面前段(区域1)和吸力面尾缘段(区域2)温度高且应力大,将其作为考核点,两处区域低循环寿命分别为15 669和2 349。根据工程设计经验,对区域2提出了两种优化方案,其中大圆角设计(R=10)使该点等效应力降低9.9%,低循环疲劳寿命增加157.5%。     

某型燃气轮机冷却管道强度计算分析

针对燃气轮机冷却管道在高温高压工作环境下的结构强度失效问题,对某型E级燃气轮机冷却管道进行了应力计算及强度校核。采用有限元软件中PIPE、Combin14和Beam188单元分别模拟管道、弹簧以及支吊架,对支吊架结构进行了合理的简化;根据运行情况在冷却管道上施加了合理的边界条件,模拟了其在安装工况和运行工况下的工作状态;最后结合有限元计算结果,对管道进行了一次应力和二次应力校核。研究结果表明:燃气轮机冷却管道在安装及运行工况下应力水平均小于考核标准,校核合格符合设计要求;该燃气轮机冷却管道强度计算方法具有一定的通用性,适用于同等级燃气轮机冷却管道。     

某燃气轮机涡轮动叶片腐蚀疲劳失效分析

针对某燃气轮机涡轮第1级动叶叶身表面涂层剥落及尾缘转接R处产生疲劳裂纹的现象进行了失效分析,并对失效机理进行探讨。首先,对失效叶片开展了理化检查,包括外观检查、化学成分分析及显微组织分析;然后模拟了机组运行时涡轮叶片的温度场和应力场分布。研究结果表明:重油中的S和V燃烧后产生硫酸盐和钒酸盐,局部高温促使其加速穿过陶瓷隔热层中的空隙并产生反应,从而使涂层出现脱落;温度场计算获得的局部高温区域与涂层剥落区域吻合;叶片应力模拟计算结果显示尾缘应力水平较高,频繁的启停使尾缘转接R处产生疲劳裂纹。基于研究结果,得出此次叶片失效的主要原因是腐蚀疲劳失效,并对涡轮叶片使用提出了合理的建议。